Description

Translated from Japanese

本発明は、投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して基板を露光する露光方法及び露光装置、デバイス製造方法に関するものである。 The present invention is the projection optical system and via the liquid by radiating an exposure light beam onto the substrate to expose the substrate exposure method and an exposure apparatus, a device manufacturing method.

半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。 Semiconductor devices and liquid crystal display devices, to transfer a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate, is manufactured by a so-called photolithography technique.このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。 An exposure apparatus used in this photolithographic process, and a substrate stage that supports the mask stage and the substrate supporting the mask, the pattern of the mask through a projection optical system while moving the mask stage and the substrate stage sequentially it is transferred onto the substrate.近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。 Recently for higher resolution of the projection optical system in order to cope with higher integration of the device pattern it is desired.投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。 Resolution of the projection optical system, as the exposure wavelength to be used is shorter, the higher the larger the numerical aperture of the projection optical system.そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。 Therefore, the exposure wavelength used in exposure apparatuses has shortened year by year wavelength has increased numerical aperture of projection optical systems.そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。 The mainstream exposure wavelength currently is a 248nm from a KrF excimer laser, it is being put to practical use yet ArF excimer laser of short wavelength 193 nm.また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。 Further, when exposure is performed, similarly to the resolution depth of focus (DOF) is also important.解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。 The resolution R, and the depth of focus δ are represented by the following expressions.Ｒ＝ｋ １・λ／ＮＡ … （１）R = k 1 · λ / NA ... (1)δ＝±ｋ ２・λ／ＮＡ ２ … （２）δ = ± k 2 · λ / NA 2 ... (2)ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ １ 、ｋ ２はプロセス係数である。 Here, lambda is the exposure wavelength, NA is the numerical aperture of the projection optical system, k 1, k 2 represent the process coefficients.（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。 (1) and (2), in order to enhance the resolution R, then shorten the exposure wavelength lambda, and the numerical aperture NA is increased, it can be seen that the depth of focus δ becomes narrower.

焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。 If the depth of focus δ is too narrowed, it is difficult to match the substrate surface with respect to the image plane of the projection optical system, the focus margin during the exposure operation may be insufficient.そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。 Therefore, by substantially shortening the exposure wavelength and a method of widening the depth of focus, for example, immersion method disclosed in Patent Document 1 it has been proposed.この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。 This liquid immersion method forms an immersion area between the lower surface and the substrate surface of the projection optical system is filled with liquid such as water or an organic solvent, 1 / n of the wavelength of the exposure light in the liquid in the air (n is usually about 1.2 to 1.6 in the refractive index of the liquid) as well as improving the resolution as well be a, is that the depth of focus is magnified about n times.国際公開第９９／４９５０４号パンフレット International Publication No. WO 99/49504

ところで、投影光学系と基板との間に満たした液体の圧力が所望の圧力に維持されないと、例えば基板や基板ステージ、あるいはその液体に接している投影光学系の一部（最も像面側の光学素子など）が僅かながら変形あるいは変位し、その変形等により露光精度や計測精度が劣化する可能性がある。 Incidentally, the pressure of the liquid filled between the projection optical system and the substrate is not maintained at a desired pressure, for example, the substrate and the substrate stage or a part of the projection optical system in contact with the liquid, (the most image side and optical element) are deformed or displaced slightly, the exposure accuracy and measurement accuracy by the deformation or the like may deteriorate.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液体の圧力に起因する露光精度及び計測精度の劣化を防止できる露光方法及び露光装置、デバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such circumstances, the exposure due to the pressure of the liquid accuracy and exposure method capable of preventing deterioration of the measurement accuracy and an exposure apparatus, and an object thereof is to provide a device manufacturing method .

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図１０に対応付けした以下の構成を採用している。 To solve the above problems, the present invention adopts the following constructions corresponding to Figs. 1 to 10 as illustrated in embodiments.本発明の露光方法は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光方法において、基板（Ｐ）上の液体（ＬＱ）が基板（Ｐ）に及ぼす力が低減されるように、基板（Ｐ）の表面の液体（ＬＱ）に対する親和性を設定することを特徴とする。 The exposure method of the present invention is an exposure method of irradiating the exposure light (EL) onto the substrate (P) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ) for exposing a substrate (P), the substrate ( as P) on the liquid (LQ) force on the substrate (P) is reduced, and sets an affinity for liquid of the surface of the substrate (P) (LQ).

本発明は、基板と液体との親和性（基板に対する液体の接触角）に応じて液体が基板に及ぼす力が変化することを利用して、基板上の液体がその基板に及ぼす力を低減するように、基板の表面の液体に対する親和性を設定することで、基板の変形、基板ステージの変形、振動の発生を防止することができる。 The present invention utilizes the fact that the liquid changes the force on the substrate depending on the affinity between the substrate and the liquid (the contact angle of the liquid to the substrate), the liquid on the substrate to reduce the force on the substrate way, by setting an affinity for the liquid surface of the substrate, it is possible to prevent deformation of the substrate, deformation of the substrate stage, the generation of vibration.したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain high exposure accuracy and measurement accuracy.

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持する基板ステージ（ＰＳＴ）を備え、基板ステージ（ＰＳＴ）の上面（５１）は、液体（ＬＱ）に対して、該基板ステージ（ＰＳＴ）の上面（５１）の液体（ＬＱ）から該基板ステージ（ＰＳＴ）が受ける力が小さい親和性を有していることを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) is an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by radiating an exposure light (EL) onto the substrate (P) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ) , comprising a substrate stage (PST) which holds the substrate (P), the upper surface of the substrate stage (PST) (51), the liquid in the liquid relative to (LQ), the upper surface of the substrate stage (PST) (51) ( wherein the force substrate stage (PST) receives from LQ) has a smaller affinity.

本発明は、基板ステージの上面と液体との親和性に応じて液体が基板ステージに及ぼす力が変化することを利用して、基板ステージの上面は、その基板ステージ上の液体から受ける力が小さくなるような液体に対する親和性を有しているので、基板ステージの変形や振動の発生を防止することができる。 The present invention utilizes the fact that the force on the liquid substrate stage depending on the affinity between the top surface and the liquid of the substrate stage is changed, the upper surface of the substrate stage, the force received from the liquid on the substrate stage is small since it has an affinity for the liquid such that it is possible to prevent the occurrence of deformation and vibration of the substrate stage.したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain high exposure accuracy and measurement accuracy.

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給する液体供給機構（１０）を備え、液体供給機構（１０）から供給される液体（ＬＱ）は、液体（ＬＱ）から所定の物体（Ｐ、ＰＳＴ）が受ける力が小さい接触角を有することを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) is an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by radiating an exposure light (EL) onto the substrate (P) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ) , comprising a liquid the liquid supply mechanism for supplying (LQ) (10), the liquid (LQ) supplied from the liquid supply mechanism (10) is a liquid (LQ) predetermined object from (P, PST) the power to receive characterized in that it has a small contact angle.

本発明は、物体と液体との親和性に応じて液体が物体に及ぼす力が変化することを利用して、液体供給機構は、そこから供給される液体と接触する物体が液体から受ける力を小さくするような接触角を有する液体を供給するので、その液体に接する物体（基板や基板ステージなど）の変形等の発生を防止することができる。 The present invention utilizes the fact that the force on the object is liquid, depending on the affinity between the object and the liquid is changed, the liquid supply mechanism, the force object in contact with the liquid to be supplied therefrom receives from the liquid because supplying the liquid having a contact angle that reduces, it is possible to prevent the occurrence of deformation of an object (such as a substrate or substrate stage) in contact with the liquid.したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain high exposure accuracy and measurement accuracy.

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持する基板ステージ（ＰＳＴ）を備え、基板ステージ（ＰＳＴ）は、該基板ステージ（ＰＳＴ）に保持された基板（Ｐ）の周囲に、該基板（Ｐ）の表面とほぼ面一の平坦部（５１）を有し、平坦部（５１）の表面の液体（ＬＱ）に対する親和性が、基板（Ｐ）の表面の液体（ＬＱ）に対する親和性とほぼ同一であることを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) is an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by radiating an exposure light (EL) onto the substrate (P) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ) , comprising a substrate stage for holding the substrate (P) (PST), the substrate stage (PST) is on the periphery of the substrate held on the substrate stage (PST) (P), substantially with the surface of the substrate (P) a flat portion flush with (51), the affinity for the liquid (LQ) on the surface of the flat portion (51) is substantially identical to the affinity for the liquid surface of the substrate (P) (LQ) and features.

本発明によれば、基板の周囲に設けられた平坦部の表面の液体に対する親和性（平坦部の表面での液体の接触角）を、基板の表面の液体に対する親和性とほぼ同一にしたので、例えば基板と平坦部とを含むように液体の液浸領域が形成されたり、基板と平坦部との間を液浸領域が移動する場合においても、液体の圧力変動やその圧力変動に起因する基板ステージの振動、液体の漏出等を抑えることができる。 According to the present invention, affinity for liquid of the surface of the flat section provided around the substrate (the contact angle of the liquid on the surface of the flat portion), since substantially the same affinity to the liquid surface of the substrate , for example, or immersion area of ​​the liquid is formed to include a substrate and a flat portion, when the space between the substrate and the flat portion immersion area also moves due to the pressure fluctuation and the pressure fluctuation of the liquid vibration of the substrate stage, the leakage or the like of the liquid can be suppressed.したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain high exposure accuracy and measurement accuracy.

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）は、第１面（例えば５１、Ｐ）と該第１面（５１、Ｐ）に対向する第２面（例えば２Ａ、７０Ａ）との間に保持されており、液体（ＬＱ）とその外側の気体空間との界面（ＬＥ）が側面視において略直線状となるように、第１面（５１、Ｐ）及び第２面（２Ａ、７０Ａ）のそれぞれと液体（ＬＱ）との親和性が設定されていることを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) is an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by radiating an exposure light (EL) onto the substrate (P) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ) , the liquid (LQ), the second surface (e.g. 2A, 70A) opposing the first surface (e.g. 51, P) and said first surface (51, P) is held between the liquid (LQ ) and as surfactants (LE) with its outer gas space is substantially straight in a side view, and to a liquid of the first surface (51, P) and a second surface (2A, 70A) (LQ) wherein the affinity is set.

本発明は、第１面と第２面との間に保持された液体とその外側の気体空間との界面の形状に応じて、液体が第１面及び第２面に及ぼす力が変化することを利用して、前記界面を側面視において略直線状となるように、第１面及び第２面のそれぞれと液体との親和性を設定することで、第１面及び第２面を形成する部材の変形や振動の発生を防止することができる。 The present invention is, that depending on the shape of the interface, the liquid on the first surface and a second surface force of the retained liquid and the outside of the gas space between the first surface and the second surface is varied by using the interface to have a substantially linear shape in a side view, and by setting the affinity between the respective liquid of the first and second surfaces to form first and second sides it is possible to prevent the occurrence of deformation and vibration of the member.したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain high exposure accuracy and measurement accuracy.

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）は、第１面（例えば５１、Ｐ）と該第１面（５１、Ｐ）に対向する第２面（例えば２Ａ、７０Ａ）との間に保持されており、液体（ＬＱ）が、第１面（５１、Ｐ）と第２面（２Ａ、７０Ａ）とに及ぼす力が小さくなるように、第１面（５１、Ｐ）及び第２面（２Ａ、７０Ａ）のそれぞれと液体（ＬＱ）との親和性が設定されていることを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) is an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by radiating an exposure light (EL) onto the substrate (P) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ) , the liquid (LQ), the second surface (e.g. 2A, 70A) opposing the first surface (e.g. 51, P) and said first surface (51, P) is held between the liquid (LQ ) is, as the first surface and (51, P) a second surface (2A, 70A) so to exert the force is small, the first surface (51, P) and a second surface (2A, 70A) of respectively wherein the affinity for the liquid (LQ) is set.

本発明は、第１面と第２面との間に保持された液体と第１面及び第２面のそれぞれとの親和性に応じて、液体が第１面及び第２面に及ぼす力が変化することを利用して、液体がその第１面及び第２面に及ぼす力を低減するように、第１面及び第２面のそれぞれと液体との親和性を設定することで、第１面及び第２面を形成する部材の変形や振動の発生を防止することができる。 The present invention, depending on the affinity, the liquid on the first and second surfaces forces respectively retained and the liquid of the first and second surfaces between the first surface and the second surface by utilizing the change, so as to reduce the force of liquid on the first and second surfaces thereof, by setting the affinity between the respective liquid of the first and second surfaces, the first it is possible to prevent the occurrence of deformation and vibration of the member forming the surface and a second surface.したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain high exposure accuracy and measurement accuracy.

本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光方法を用いることを特徴とする。 A device manufacturing method of the present invention is characterized by using the exposure method described above.また本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とする。 The device manufacturing method of the present invention is characterized by using the exposure device described above (EX).本発明によれば、露光精度及び計測精度を良好に維持した状態でデバイスを製造できるので、所望の性能を発揮するデバイスを製造できる。 According to the present invention, since the device can be produced while maintaining good exposure accuracy and measurement accuracy, the device can be produced which exhibits the desired performance.

本発明によれば、露光精度及び計測精度を良好に維持することができる。 According to the present invention, it is possible to maintain good exposure and measurement accuracies.

以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。 It will be described below with reference to the accompanying drawings exposure apparatus of the present invention.図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 Figure 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention.図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持して移動可能なマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有し、基板ホルダＰＨに基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。 1, the exposure apparatus EX includes a mask stage MST which is movable while supporting a mask M, a substrate holder PH which holds the substrate P, the movable substrate stage holding the substrate P on the substrate holder PH PST and an illumination optical system IL which illuminates the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL, the substrate has an image of the pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL is supported by the substrate stage PST P and it includes a projection optical system PL for projecting the exposure, and a control unit CONT which collectively controls the overall operation of the exposure apparatus EX in.

本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する液体回収機構２０とを備えている。 The exposure apparatus EX of the present embodiment, the exposure wavelength to a liquid immersion exposure apparatus that applies the liquid immersion method to substantially widen the depth of focus is improved substantially shortened by resolution, on the substrate P the liquid supply mechanism 10 supplies the liquid LQ, and a liquid recovery mechanism 20 which recovers the liquid LQ on the substrate P.本実施形態において、液体ＬＱには純水が用いられる。 In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ.露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の少なくとも一部に、投影領域ＡＲ１よりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。 The exposure apparatus EX, the pattern image of at least the mask M while transferred onto the substrate P, on at least a part of the substrate P including the projection area AR1 of the projection optical system PL by the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 locally to form small liquid immersion area AR2 than larger and the substrate P than the projection area AR1.具体的には、露光装置ＥＸは、液体供給機構１０により、投影光学系ＰＬの像面側先端部の光学素子２とその光学素子２に対向する基板Ｐ表面（露光面）との間の空間に液体ＬＱを供給する。 Specifically, the space between the exposure apparatus EX, the liquid supply mechanism 10, the substrate P surface that faces the optical element 2 of the image plane side end portion of the projection optical system PL on the optical element 2 (exposure surface) It supplies the liquid LQ to.そして、露光装置ＥＸは、前記空間のうち少なくとも露光光ＥＬの光路を含む空間に液体ＬＱを満たした状態で、投影光学系ＰＬ及び前記空間の液体ＬＱを介してマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影することによって、基板Ｐを露光する。 Then, the exposure apparatus EX, at least in a state filled with the liquid LQ in the space including the optical path of the exposure light EL, the substrate a pattern image of the mask M via the liquid LQ of the projection optical system PL and the space P of the space by projecting above to expose the substrate P.

ここで、本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向（所定方向）における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。 In the present embodiment, the exposure pattern formed on the mask M different orientations while moving synchronously in the (reverse) to each other in the mask M and the substrate P and the scanning direction (predetermined direction) on the substrate P as the exposure apparatus EX It will be described as an example the case of using a scanning type exposure apparatus (so-called scanning stepper) that.以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向、所定方向）をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向（非走査方向）、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向とする。 In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction, predetermined direction) of the mask M and the substrate P in a horizontal plane in the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane a Y-axis direction (non-scanning direction), the direction that matches the optical axis AX of the X-axis and Y-axis directions perpendicular projection optical system PL is the Z-axis direction.また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。 Further, X-axis, Y-axis, and rotation about the Z-axis (inclination) directions, .theta.X, [theta] Y, and the θZ direction.なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上にレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。 The term "substrate" referred to herein includes those obtained by coating a resist on a semiconductor wafer, and the term "mask" includes a reticle formed with a device pattern that is reduction projected onto the substrate.

照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。 The illumination optical system IL is for illuminating the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL, the exposure light source, an optical integrator for uniforming the illuminance of a light flux emitted from the exposure light source, an optical integrator a condenser lens which collects the exposure light EL from the relay lens system, and the illumination area on the mask M illuminated with the exposure light EL and a variable field diaphragm which sets a slit shape.マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。 The predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL.照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。 As the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL, for example, for example, emission lines in the ultraviolet region emitted from a mercury lamp (g-rays, h-rays, i-rays) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) far ultraviolet light, such as ( DUV light) and, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser beam (wavelength 157 nm) vacuum ultraviolet light (VUV light) and the like.本実施形態では、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。 In the present embodiment, ArF excimer laser light is used.上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水であって、露光光ＥＬがＡｒＦエキシマレーザ光であっても透過可能である。 As described above, the liquid LQ in the present embodiment is a pure water, the exposure light EL can be transmitted even ArF excimer laser beam.また、純水は紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。 Further, pure water ultraviolet emission lines (g-ray, h-ray, i-ray) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) deep ultraviolet light (DUV light) such as is permeable.

マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能であって、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。 The mask stage MST is movable while holding the mask M, the plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL, that is, finely rotatable in the two-dimensional movable and θZ directions in the XY plane.マスクステージＭＳＴはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより駆動される。 The mask stage MST is driven by mask stage driving unit MSTD such as a linear motor.マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。 The mask stage driving unit MSTD is controlled by the controller CONT.マスクステージＭＳＴ上には移動鏡４０が設けられている。 Moving mirror 40 is provided on the mask stage MST.また、移動鏡４０に対向する位置にはレーザ干渉計４１が設けられている。 A laser interferometer 41 is provided at a position opposed to the movement mirror 40.マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計４１によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。 Dimensional position of the mask M on the mask stage MST, and the angle of rotation are measured in real time by the laser interferometer 41, the measurement results are output to the control unit CONT.制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計４１の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置決めを行う。 The control apparatus CONT performs positioning of the mask M supported on the mask stage MST by driving the mask stage drive apparatus MSTD based on the measurement results of the laser interferometer 41.

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものであって、基板Ｐ側の先端部に設けられた光学素子（レンズ）２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。 Projection optical system PL is for projection exposing the substrate P with the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification beta, the plurality of optical elements including an optical element (lens) 2 provided at the tip portion of the substrate P side in is configured, these optical elements are supported by a barrel PK.本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。 In this embodiment, the projection optical system PL is a projection magnification β which is, for example, 1/4 or 1/5 of the reduction system.なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。 The projection optical system PL may be either a unity magnification system or an enlargement system.また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられている。 Further, the optical element 2 at the end portion of the projection optical system PL of this embodiment is provided detachably with respect to the barrel PK (exchange).また、先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫより露出しており、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱは光学素子２に接触する。 Further, the optical element 2 of the tip portion is exposed from the barrel PK, the liquid LQ of the immersion area AR2 contacts the optical element 2.これにより、金属からなる鏡筒ＰＫの腐蝕等が防止されている。 Thereby, corrosion or the like of the barrel PK formed of metal is prevented.

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを基板ホルダＰＨを介して保持するＺステージ５２と、Ｚステージ５２を支持するＸＹステージ５３とを備えている。 The substrate stage PST includes a Z stage 52 which holds the substrate P via the substrate holder PH, and an XY stage 53 which supports the Z stage 52.ＸＹステージ５３はベース５４上に支持されている。 XY stage 53 is supported on the base 54.基板ステージＰＳＴはリニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。 The substrate stage PST is driven by a substrate stage-driving unit PSTD such as a linear motor.基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。 The substrate stage-driving unit PSTD is controlled by the control unit CONT.Ｚステージ５２は基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰをＺ軸方向、及びθＸ、θＹ方向（傾斜方向）に移動可能である。 Z stage 52 is capable of moving the substrate P held by the substrate holder PH Z-axis direction, and .theta.X, the θY direction (tilt direction).ＸＹステージ５３は基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰをＺステージ５２を介してＸＹ方向（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向）、及びθＺ方向に移動可能である。 XY stage 53 is movable substrate P held by the substrate holder PH XY direction via the Z stage 52 (substantially parallel to the image plane direction of the projection optical system PL), and θZ directions.なお、ＺステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。 It goes without saying that the Z stage and the XY stage may be integrally provided.

基板ステージＰＳＴ上には凹部５５が設けられており、基板ホルダＰＨは凹部５５に配置されている。 The substrate stage PST has the recess 55 is provided, the substrate holder PH is disposed in the recess 55.そして、基板ステージＰＳＴのうち凹部５５以外の上面５１は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面（平坦部）となっている。 The upper surface 51 other than the recess 55 of the substrate stage PST is substantially the same height as the surface of the substrate P held by the substrate holder PH flat surface such that the (flush) (flat portion).すなわち、基板ステージＰＳＴは、保持した基板Ｐの周囲に、その基板Ｐの表面とほぼ面一の平坦面５１を有した構成となっている。 That is, the substrate stage PST, the periphery of the held substrate P, has a configuration having a substantially flush flat surface 51 and the surface of the substrate P.

基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には移動鏡４２が設けられている。 Moving mirror 42 is provided on the substrate stage PST (Z stage 52).また、移動鏡４２に対向する位置にはレーザ干渉計４３が設けられている。 A laser interferometer 43 is provided at a position opposed to the movement mirror 42.基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計４３によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。 Dimensional position of the substrate P on the substrate stages PST, and the angle of rotation are measured in real time by the laser interferometer 43, the measurement results are output to the control unit CONT.制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計４３の計測結果に基づいて、レーザ干渉計４３で規定される２次元座標系内で基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介してＸＹステージ５３を駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。 The control unit CONT based on the measurement results of the laser interferometer 43, supported by the substrate stage PST by driving the XY stage 53 via the substrate stage driving unit PSTD in the laser interferometer 43 2-dimensional coordinate system defined by It is to position in the X-axis direction and the Y-axis direction of the substrate P are.

また、露光装置ＥＸは、基板Ｐ表面の面位置情報を検出するフォーカス検出系３０を有している。 The exposure apparatus EX includes a focus detection system 30 which detects the surface position information about the substrate P surface.フォーカス検出系３０は、投射部３０Ａと受光部３０Ｂとを有し、投射部３０Ａから液体ＬＱを介して基板Ｐ表面（露光面）に斜め方向から検出光Ｌａを投射するとともに、その基板Ｐからの反射光を液体ＬＱを介して受光部３０Ｂで受光することによって、基板Ｐ表面の面位置情報を検出する。 Focus detection system 30 includes a a projection portion 30A and the light receiving portion 30B, with projecting a detection light La from an oblique direction on the surface of the substrate P (exposure surface) of the projection portion 30A through the liquid LQ, from the substrate P the reflected light by the light receiving in the light receiving section 30B through the liquid LQ, detects surface position information of the substrate P surface.制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス検出系３０の動作を制御するとともに、受光部３０Ｂの受光結果に基づいて、所定基準面（像面）に対する基板Ｐ表面のＺ軸方向における位置（フォーカス位置）を検出する。 The control unit CONT controls the operation of the focus detection system 30, based on the light receiving result of the light receiving portion 30B, for detecting the position in the Z-axis direction of the surface of the substrate P with respect to a predetermined reference plane (image plane) (focus position) .また、基板Ｐ表面における複数の各点での各フォーカス位置を求めることにより、フォーカス検出系３０は基板Ｐの傾斜方向の姿勢を求めることもできる。 Moreover, by determining the respective focus positions at a plurality of points on the surface of the substrate P, the focus detection system 30 can also determine the direction of inclination of the posture of the substrate P.なお、フォーカス検出系３０の構成としては、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているものを用いることができる。 As the structure of the focus detection system 30 can be used those disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-37149.

制御装置ＣＯＮＴは基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴのＺステージ５２を駆動することにより、Ｚステージ５２に保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置を制御する。 The control unit CONT positions in the Z axis direction of the substrate P by driving the Z stage 52 of the substrate stages PST, which is held on the Z stage 52 via the substrate stage drive apparatus PSTD (focus position), and .theta.X, [theta] Y controlling the position in the direction.すなわち、Ｚステージ５２は、フォーカス検出系３０の検出結果に基づく制御装置ＣＯＮＴからの指令に基づいて動作し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面（露光面）を投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面に合わせ込む。 That, Z stage 52 is operated on the basis of the instruction from the control unit CONT based on the detection result of the focus detection system 30, the focus position of the substrate P (Z position) and the control and the surface (exposure of the substrate P and the inclination angle Komu combined surface) to the image plane formed via the projection optical system PL and the liquid LQ.

投影光学系ＰＬの先端近傍には、基板Ｐ上のアライメントマーク１あるいはＺステージ５２上に設けられた基準部材３００上の基板側基準マークＰＦＭを検出する基板アライメント系３５０が設けられている。 To near the tip of the projection optical system PL, and the substrate alignment system 350 for detecting the substrate side reference mark PFM on the reference member 300 provided on the alignment mark 1 or Z stage 52 on the substrate P is provided.なお本実施形態の基板アライメント系３５０では、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているような、基板ステージＰＳＴを静止させてマーク上にハロゲンランプからの白色光等の照明光を照射して、得られたマークの画像を撮像素子により所定の撮像視野内で撮像し、画像処理によってマークの位置を計測するＦＩＡ（フィールド・イメージ・アライメント）方式が採用されている。 Note that in the substrate alignment system 350 of the present embodiment, for example as disclosed in JP-A-4-65603, was quiescent substrate stage PST is irradiated with illumination light such as white light from a halogen lamp onto a mark Te, the image pickup device an image of the mark obtained by imaging within a predetermined imaging field of view, FIA (field image alignment) method for measuring the position of the mark by the image processing is employed.

また、マスクステージＭＳＴの近傍には、マスクＭと投影光学系ＰＬとを介してＺステージ５２上に設けられた基準部材３００上のマスク側基準マークＭＦＭを検出するマスクアライメント系３６０が設けられている。 In the vicinity of the mask stage MST, and the mask alignment system 360 for detecting the mask side reference mark MFM on the reference member 300 provided on the Z stage 52 via the mask M and the projection optical system PL is provided there.なお本実施形態のマスクアライメント系３６０では、例えば特開平７−１７６４６８号公報に開示されているような、マークに対して光を照射し、ＣＣＤカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するＶＲＡ（ビジュアル・レチクル・アライメント）方式が採用されている。 Note that in the mask alignment system 360 of the present embodiment, for example as disclosed in JP-A-7-176468, the light irradiates the mark, the image data of the mark imaged by the CCD camera or the like and image processing detecting the mark position Te VRA (visual reticle alignment) system is adopted.

液体供給機構１０は、液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側先端部と基板Ｐとの間の空間に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続し、他端部を後述するノズル部材７０の供給口１２（１２Ａ、１２Ｂ）に接続した供給管１３（１３Ａ、１３Ｂ）とを備えている。 The liquid supply mechanism 10, as in a, the liquid supply unit 11 which is capable of feeding the liquid LQ to be supplied to the space between the image plane side tip and the substrate P of the liquid LQ projection optical system PL, the liquid connect one end to the supply unit 11, and a supply port 12 (12A, 12B) of the nozzle member 70 to be described later and the other end supply pipe 13 connected to the (13A, 13B).供給管１３は液体ＬＱを流すための流路を有している。 Supply pipe 13 has a flow path for the flow of the liquid LQ.液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、及びフィルタユニット等を備えている。 Liquid supply unit 11 includes a tank for accommodating the liquid LQ, a pressurizing pump, and the filter unit or the like.液体供給部１１に配置されているフィルタユニットは、液体ＬＱ中に含まれる泡（bubble）や異物（particle）を取り除くもので、液体供給部１１から供給される液体ＬＱ中に含まれる０．１μｍより大きな泡（bubble）や異物（particle）は常時０．３個／ｃｍ ３以下となり、平均的にも０．０３個／ｃｍ ３以下となっている。 0.1μm filter unit disposed in the liquid supply unit 11 is intended to remove bubbles (bubble) or foreign matter (particle) contained in the liquid LQ, which is contained in the liquid LQ supplied from the liquid supply unit 11 more large bubbles (bubble) or foreign matter (particle) becomes a 0.3 pieces / cm 3 or less at all times, the average also has a 0.03 pieces / cm 3 or less.液体供給部１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。 The liquid supply operation of the liquid supply unit 11 is controlled by the control unit CONT.基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成する際、液体供給機構１０は液体ＬＱを基板Ｐ上に供給する。 When forming the liquid immersion area AR2 on the substrate P, the liquid supply mechanism 10 supplies the liquid LQ onto the substrate P.

供給管１３Ａ、１３Ｂの途中には、供給管１３Ａ、１３Ｂの流路の開閉を行うためのバルブ１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ設けられている。 Supply pipes 13A, in the middle of 13B, the valve 15A for opening and closing the supply pipes 13A, 13B of the flow passage, 15B, respectively.バルブ１５（１５Ａ、１５Ｂ）の開閉動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御されるようになっている。 Opening and closing of the valves 15 (15A, 15B) is adapted to be controlled by the control unit CONT.

液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部を接続し、他端部を後述するノズル部材７０の回収口２２（２２Ａ、２２Ｂ）に接続した回収管２３（２３Ａ、２３Ｂ）とを備えている。 Liquid recovery mechanism 20 is for recovering the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL, to connect the liquid LQ and the liquid recovery unit 21 capable of recovering, the one end portion to the liquid recovery section 21 and a recovery pipe 23 connected to the recovery port 22 of the nozzle member 70 to be described later and the other end (22A, 22B) (23A, 23B).液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。 Liquid recovery unit 21 is, for example, a vacuum system such as a vacuum pump (suction device), a gas-liquid separator for separating the recovered liquid LQ and gas, and a tank or the like for accommodating the recovered liquid LQ.なお真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。 Note as a vacuum system, without providing the vacuum pump in the exposure apparatus EX, it is also possible to use a vacuum system of a factory in which the exposure apparatus EX is arranged.液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。 The liquid recovery operation of the liquid recovery section 21 is controlled by the control unit CONT.基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するために、液体回収機構２０は液体供給機構１０より供給された基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収する。 To form the liquid immersion area AR2 on the substrate P, the liquid recovery mechanism 20 to recover a predetermined amount of the liquid LQ on the substrate P supplied from the liquid supply mechanism 10.

投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、液体ＬＱに接する光学素子２の近傍にはノズル部材７０が配置されている。 The plurality of optical elements constituting the projection optical system PL, in the vicinity of the optical element 2 in contact with the liquid LQ is disposed a nozzle member 70.ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、光学素子２の側面を囲むように設けられた環状部材である。 Nozzle member 70, above the substrate P (substrate stage PST), is an annular member provided so as to surround the side surface of the optical element 2.ノズル部材７０と光学素子２との間には隙間が設けられているが、その隙間には液体ＬＱが浸入しないように、且つその隙間から液体ＬＱ中に気泡が混入しないように構成されている。 Although a gap is provided between the nozzle member 70 and the optical element 2 is configured in such a way that no air bubbles mixed in the gap so no penetration liquid LQ, and the liquid LQ from the gap .本実施形態において、ノズル部材７０は、液体供給機構１０及び液体回収機構２０それぞれの一部を構成している。 In this embodiment, the nozzle member 70 constitutes a portion of each liquid supply mechanism 10 and liquid recovery mechanism 20.

ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された液体供給口１２（１２Ａ、１２Ｂ）を備えている。 The nozzle member 70 is provided above the substrate P (substrate stage PST), and a liquid supply port 12 disposed so as to face (12A, 12B) on the surface of the substrate P.本実施形態において、ノズル部材７０は２つの液体供給口１２Ａ、１２Ｂを有している。 In this embodiment, the nozzle member 70 has two liquid supply ports 12A, 12B.液体供給口１２Ａ、１２Ｂはノズル部材７０の下面７０Ａに設けられている。 Liquid supply ports 12A, 12B are provided on the lower surface 70A of the nozzle member 70.

また、ノズル部材７０は、その内部に液体供給口１２Ａ、１２Ｂに対応した供給流路を有している。 The nozzle member 70 has therein a liquid supply ports 12A, the supply flow paths corresponding to 12B.また、液体供給口１２Ａ、１２Ｂ及び供給流路に対応するように複数（２つ）の供給管１３Ａ、１３Ｂが設けられている。 The liquid supply ports 12A, 12B and the supply pipe 13A of the plurality of (two) to correspond to the supply passage, 13B are provided.そして、供給流路の一端部は供給管１３Ａ、１３Ｂを介して液体供給部１１にそれぞれ接続され、他端部は液体供給口１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ接続されている。 One end portion of the supply channel is connected to the liquid supply unit 11 via a supply pipe 13A, 13B, the other end is connected to the liquid supply ports 12A, to 12B.

また、２つの供給管１３Ａ、１３Ｂのそれぞれの途中には、液体供給部１１から送出され、液体供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれに対する単位時間あたりの液体供給量を制御するマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器１６（１６Ａ、１６Ｂ）が設けられている。 Also, two supply pipes 13A, each of the middle of the 13B is fed from the liquid supply unit 11, flow controller called mass flow controller for controlling the liquid supply ports 12A, the liquid supply amount per unit time for each of 12B 16 (16A, 16B) is provided.流量制御器による液体供給量の制御は制御装置ＣＯＮＴの指令信号の下で行われる。 Control of the liquid supply amount by the flow controller is carried out under the instruction signal of the control unit CONT.

更に、ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された液体回収口２２（２２Ａ、２２Ｂ）を備えている。 Further, the nozzle member 70 is provided above the substrate P (substrate stage PST), and a liquid recovery port 22 arranged to face (22A, 22B) on the surface of the substrate P.本実施形態において、ノズル部材７０は２つの液体回収口２２Ａ、２２Ｂを有している。 In this embodiment, the nozzle member 70 has two liquid recovery ports 22A, 22B.液体回収口２２Ａ、２２Ｂはノズル部材７０の下面７０Ａに設けられている。 The liquid recovery port 22A, 22B are provided on the lower surface 70A of the nozzle member 70.

また、ノズル部材７０は、その内部に液体回収口２２Ａ、２２Ｂに対応した回収流路を有している。 The nozzle member 70 has recovery flow paths corresponding to the internal liquid recovery port 22A, the 22B.また、液体回収口２２Ａ、２２Ｂ及び回収流路に対応するように複数（２つ）の回収管２３Ａ、２３Ｂが設けられている。 The liquid recovery ports 22A, 22B and the recovery tubes 23A of the plurality (two) to correspond to the recovery channel, 23B are provided.そして、回収流路の一端部は回収管２３Ａ、２３Ｂを介して液体回収部２１にそれぞれ接続され、他端部は液体回収口２２Ａ、２２Ｂにそれぞれ接続されている。 One end portion of the recovery channel are respectively connected to the liquid recovery section 21 via the recovery tube 23A, 23B, the other end is connected to the liquid recovery ports 22A, to 22B.

図２はノズル部材７０を下面７０Ａ側から見た図である。 Figure 2 is a view of the nozzle member 70 from the bottom surface 70A side.液体供給機構１０を構成する液体供給口１２Ａ、１２Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んだＸ軸方向両側のそれぞれの位置に設けられている。 Liquid supply ports 12A constituting the liquid supply mechanism 10, 12B are provided in respective positions in the X-axis direction both sides of the projection area AR1 of the projection optical system PL.本実施形態において、液体供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向を長手方向とし、そのＹ軸方向両端部を内側に曲げたスリット状に形成されており、投影領域ＡＲ１を囲むように設けられている。 In the present embodiment, the liquid supply ports 12A, each 12B, a Y-axis direction is the longitudinal direction, is formed in a slit shape bent the Y-axis direction end portions inwardly, provided to surround the projection area AR1 It is.また、液体回収機構２０を構成する液体回収口２２Ａ、２２Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１２Ａ、１２Ｂの外側に設けられている。 The liquid recovery ports 22A constituting the liquid recovery mechanism 20, 22B, the liquid supply port 12A of the liquid supply mechanism 10 with respect to the projection area AR1 of the projection optical system PL, is provided on the outside of 12B.液体回収口２２Ａ、２２Ｂは、液体供給口１２Ａ、１２Ｂの外側において、Ｙ軸方向を長手方向し、そのＹ軸方向両端部を内側に曲げたスリット状に形成されており、液体供給口１２Ａ、１２Ｂ、及び投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を囲むように設けられている。 The liquid recovery port 22A, 22B, the liquid supply ports 12A, in the outer 12B, a Y-axis direction and the longitudinal direction are formed in a slit shape bent the Y-axis direction end portions inwardly, the liquid supply ports 12A, 12B, and is provided so as to surround the projection area AR1 of the projection optical system PL.なお、図２においては、液体回収口２２Ａ、２２Ｂは不連続に形成されているが、液体回収をより確実に行うためには、液体回収口２２Ａ、２２Ｂを連続的に環状に形成するのが望ましい。 In FIG. 2, the liquid recovery ports 22A, although 22B is discontinuously formed, in order to perform the liquid recovery more reliably, the liquid recovery port 22A, is to form the continuous ring and 22B desirable.また、本実施形態における投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とした平面視矩形状に設定されている。 The projection area AR1 of the projection optical system PL of this embodiment, the Y-axis direction is the longitudinal direction, are set in the X-axis direction in plan view a rectangular shape with a short direction.

また、ノズル部材７０の下面７０Ａには、液体供給口１２とは別の第２供給口９０Ａ、９０Ｂが設けられている。 Further, on the lower surface 70A of the nozzle member 70, another second supply ports 90A, 90B is provided with a liquid supply port 12.第２供給口９０Ａ、９０Ｂは、下面７０Ａにおいて投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んだＹ軸方向両側のそれぞれの位置に設けられている。 The second supply ports 90A, 90B are provided in respective positions in the Y-axis direction both sides of the projection area AR1 of the projection optical system PL on the lower surface 70A.本実施形態において、第２供給口９０Ａ、９０Ｂは略円形状に形成されている。 In the present embodiment, the second supply ports 90A, 90B are formed in a substantially circular shape.制御装置ＣＯＮＴは、液体供給口１２及び液体回収口２２を使った液体ＬＱの供給及び回収により形成された液浸領域ＡＲ２に対して、第２供給口９０Ａ、９０Ｂを介して液体ＬＱを追加可能であるとともに、第２供給口９０Ａ、９０Ｂを介して液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの一部を回収可能である。 The control unit CONT to the immersion area AR2 formed by the supply and recovery of the liquid LQ using the liquid supply port 12 and the liquid recovery port 22, the second supply ports 90A, can be added the liquid LQ via 90B with it, the second supply ports 90A, it is possible to recover a portion of the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 via 90B.制御装置ＣＯＮＴは、第２供給口９０Ａ、９０Ｂを使って液体ＬＱの追加及び一部回収を行うことにより、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力を調整することができる。 The control unit CONT, the second supply ports 90A, by performing the additional liquid LQ and a portion recovered using 90B, it is possible to regulate the pressure of the liquid LQ of the liquid immersion area AR2.そして、制御装置ＣＯＮＴは、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力を調整することで、その液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐや基板ステージＰＳＴ、あるいは投影光学系ＰＬの光学素子２に及ぼす力を調整することができる。 Then, the control unit CONT, by adjusting the pressure of the liquid LQ of the liquid immersion area AR2, the force exerted liquid LQ of the liquid immersion area AR2 is the substrate P and the substrate stages PST, or the optical element 2 of the projection optical system PL it can be adjusted.

液体供給部１１及び前記流量制御器の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。 Operation of the liquid supply unit 11 and the flow controller is controlled by the control unit CONT.基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１より液体ＬＱを送出し、供給管１３Ａ、１３Ｂ、及び供給流路を介して、基板Ｐの上方に設けられている液体供給口１２Ａ、１２Ｂより基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する。 When supplying the liquid LQ onto the substrate P, controller CONT, the liquid LQ sent from the liquid supply section 11 via supply tubes 13A, 13B, and the supply passage are provided above the substrate P liquid supply ports 12A, supplies the liquid LQ onto the substrate P from 12B.このとき、液体供給口１２Ａ、１２Ｂは投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んだ両側のそれぞれに配置されており、その液体供給口１２Ａ、１２Ｂを介して、投影領域ＡＲ１の両側から液体ＬＱを供給可能である。 In this case, the liquid supply ports 12A, 12B are disposed on respective opposite sides of the projection area AR1 of the projection optical system PL, the liquid supply ports 12A, through 12B, the liquid LQ from both sides of the projection area AR1 It can be supplied.また、液体供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれから基板Ｐ上に供給される液体ＬＱの単位時間あたりの量は、供給管１３Ａ、１３Ｂのそれぞれに設けられた流量制御器１６Ａ、１６Ｂにより個別に制御可能である。 The amount per unit of the liquid LQ time supplied liquid supply ports 12A, from each of 12B on the substrate P are supply pipes 13A, the flow rate controller 16A is provided in each of 13B, individually controllable by 16B it is.

液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。 The liquid recovery operation of the liquid recovery section 21 is controlled by the control unit CONT.制御装置ＣＯＮＴは液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。 The control unit CONT is capable of controlling the liquid recovery amount per unit time by the liquid recovery unit 21.基板Ｐの上方に設けられた液体回収口２２Ａ、２２Ｂから回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、ノズル部材７０の回収流路、及び回収管２３Ａ、２３Ｂを介して液体回収部２１に回収される。 The liquid recovery port 22A which is provided above the substrate P, the liquid LQ on recovered substrate P from 22B, the recovery flow passage of the nozzle member 70, and the recovery tube 23A, is recovered 23B to the liquid recovery section 21 via the that.

なお、本実施形態において、供給管１３Ａ、１３Ｂは１つの液体供給部１１に接続されているが、供給管の数に対応した液体供給部１１を複数（ここでは２つ）設け、供給管１３Ａ、１３Ｂのそれぞれを前記複数の液体供給部１１のそれぞれに接続するようにしてもよい。 In the present embodiment, the supply pipe 13A, while 13B is connected to one liquid supply section 11, (here, two) liquid supply section 11 corresponding to the number of supply pipes plurality, the supply pipe 13A , respectively 13B may be connected to each of the plurality of liquid supply unit 11.また、回収管２３Ａ、２３Ｂは、１つの液体回収部２１に接続されているが、回収管の数に対応した液体回収部２１を複数（ここでは２つ）設け、回収管２３Ａ、２３Ｂのそれぞれを前記複数の液体回収部２１のそれぞれに接続するようにしてもよい。 The recovery tube 23A, 23B is connected to one liquid recovery portion 21, the liquid recovery section 21 corresponding to the number of recovery tubes plurality (two in this case) is provided, the recovery tube 23A, respectively 23B the may be connected to each of the plurality of liquid recovery unit 21.

本実施形態において、基板Ｐを液浸露光するときは、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による基板Ｐ上に対する液体ＬＱの供給と並行して、液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体ＬＱの回収を行いつつ、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴをＸ軸方向（走査方向）に移動しながら、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影露光する。 In the present embodiment, when the liquid immersion exposure of the substrate P, the control unit CONT, in parallel with the supply of the liquid LQ with respect to the upper substrate P by the liquid supply mechanism 10, on the substrate P by the liquid recovery mechanism 20 of the liquid LQ while performing recovery, while moving the substrate stage PST which supports a substrate P in the X axis direction (scanning direction), the liquid LQ and the projection optical system between the pattern image of the mask M and the projection optical system PL and the substrate P PL projection exposure onto the substrate P via the.

液浸領域ＡＲ２を形成するために液体供給機構１０の液体供給部１１から供給された液体ＬＱは、供給管１３Ａ、１３Ｂを流通した後、ノズル部材７０内部に形成された供給流路を介して液体供給口１２Ａ、１２Ｂより基板Ｐ上に供給される。 Liquid LQ supplied from the liquid supply unit 11 of the liquid supply mechanism 10 in order to form the liquid immersion area AR2 is supply pipe 13A, after flowing through the 13B, through the supply flow passage formed in the nozzle member 70 liquid supply ports 12A, is supplied onto the substrate P from 12B.液体供給口１２Ａ、１２Ｂから基板Ｐ上に供給された液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの先端部（光学素子２）の下端面と基板Ｐとの間に濡れ拡がるように供給され、投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に、基板Ｐよりも小さく且つ投影領域ＡＲ１よりも大きい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。 Liquid supply ports 12A, liquid LQ supplied from 12B onto the substrate P is supplied to wets and spreads between the lower end surface and the substrate P at the end portion of the projection optical system PL (optical element 2), the projection area AR1 on a part of the substrate P including, locally form a large liquid immersion area AR2 than and the projection area AR1 smaller than the substrate P.このとき、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０のうち投影領域ＡＲ１のＸ軸方向（走査方向）両側に配置された液体供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれより、走査方向に関して投影領域ＡＲ１の両側から基板Ｐ上への液体ＬＱの供給を同時に行う。 At this time, the control unit CONT, substrate liquid supply ports 12A disposed in the X axis direction (scanning direction) on both sides of the projection area AR1 of the liquid supply mechanism 10, from each of 12B, from both sides of the projection area AR1 in the scanning direction to supply the liquid LQ onto the P simultaneously.これにより、液浸領域ＡＲ２は均一且つ良好に形成されている。 Accordingly, the liquid immersion area AR2 is uniform and well formed.

本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、走査露光時には、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭの一部のパターン像が投影領域ＡＲ１内に投影され、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。 The exposure apparatus EX of the present embodiment, the pattern image of the mask M while moving the mask M and the substrate P in the X axis direction (scanning direction) be one which projection exposure onto the substrate P, at the time of scanning exposure, immersion part of the pattern image of the mask M is projected in the projection area AR1 via the liquid LQ and the projection optical system PL of the area AR2, synchronization to the mask M is moved at the velocity V in the -X direction (or + X direction) to, (the beta projection magnification) speed beta · V in + X direction the substrate P is with respect to the projection area AR1 (or the -X direction) to move.基板Ｐ上には複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４（図５参照）が設定されており、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２４に対する走査露光処理が順次行われる。 On the substrate P has a plurality of shot areas S1 to S24 (see FIG. 5) is set, after the exposure is completed for one shot area, the next shot region moves to the scanning start position by stepping movement of the substrate P hereinafter, the scanning exposure process for the shot areas S1~S24 is sequentially performed while moving the substrate P in the step-and-scan manner.

図３は基板ステージＰＳＴ上に保持された基板Ｐ及びノズル部材７０近傍を示す拡大図である。 Figure 3 is an enlarged view showing a substrate P and the nozzle member 70 near held on the substrate stage PST.本実施形態においては、光学素子２の液体接触面（下端面）２Ａは平坦面となっており、ノズル部材７０の液体接触面（下端面）７０Ａもほぼ平坦面となっている。 In this embodiment, the liquid contact surface of the optical element 2 has a (lower end surface) 2A is a flat surface, and has a liquid contact surface (lower end surface) 70A also substantially flat surface of the nozzle member 70.そして、ノズル部材７０の下端面７０Ａと光学素子２の下端面２Ａとはほぼ面一となっている。 Then, it is substantially flush with the lower end face 2A of the lower end surface 70A and the optical element 2 of the nozzle member 70.これにより、ノズル部材７０の下端面７０Ａ及び光学素子２の下端面２Ａと、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）との間に液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。 Thus, it is possible to satisfactorily form the liquid immersion area AR2 between the lower end face 2A of the lower end surface 70A and the optical element 2 of the nozzle member 70, and the substrate P (substrate stage PST).なお、液浸領域ＡＲ２が良好に形成できれば、ノズル部材７０の下端面７０Ａに段差が存在してもよいし、ノズル部材７０の下端面７０Ａと光学素子２の下端面２Ａとの間に段差が存在してもよい。 Incidentally, if the liquid immersion area AR2 is able satisfactorily formed, to step on the lower end surface 70A of the nozzle member 70 may be present, a step between the lower end face 2A of the lower end surface 70A and the optical element 2 of the nozzle member 70 it may also be present.

投影光学系ＰＬの光学素子２の液体接触面２Ａは親液性である。 The liquid contact surface 2A of the optical element 2 of the projection optical system PL is lyophilic.本実施形態において、液体供給機構１０から供給される液体ＬＱは純水であり、光学素子２は、純水との親和性が高い蛍石で形成されている。 In the present embodiment, the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 is pure water, the optical element 2, the affinity of the deionized water is formed at a high fluorite.光学素子２の液体接触面２Ａを親液性とすることで、その液体接触面（端面）２Ａのほぼ全面に液体ＬＱを密着させることができる。 The liquid contact surface 2A of the optical element 2 by the lyophilic can be substantially entirely in contact with the liquid LQ of the liquid contact surface (end surface) 2A.そして、液体供給機構１０は、光学素子２の液体接触面２Ａとの親和性が高い液体（純水）ＬＱを供給しているので、光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの密着性を高めることができる。 Then, the liquid supply mechanism 10, since the affinity for the liquid contact surface 2A of the optical element 2 is supplying the high liquid (pure water) LQ, adhesion between the liquid contact surface 2A and the liquid LQ of the optical element 2 it can be increased.なお、光学素子２は水との親和性が高い石英であってもよい。 The optical element 2 may be a high quartz affinity for water.また光学素子２の液体接触面２Ａに親水化（親液化）処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。 The liquid contact surface 2A to hydrophilic optical element 2 is subjected to (lyophilic) treatment, it may be further enhance the affinity for the liquid LQ.本実施形態における液体ＬＱは極性の大きい水であるため、親液化処理として例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、この光学素子２の液体接触面２Ａに親水性を付与する。 Since the liquid LQ in the present embodiment is a great water polar, by forming a thin film with a substance high polarity molecular structure such as alcohol as the lyophilic processing, a hydrophilic liquid contact surface 2A of the optical element 2 Give.すなわち、液体ＬＱとして水を用いる場合にはＯＨ基など極性の大きい分子構造を持ったものを液体接触面２Ａに設ける処理が望ましい。 That is, the process of providing the liquid contact surface 2A of the one having a larger molecular structures of the polar such as OH groups in the case of using water as the liquid LQ is desirable.あるいは、ＭｇＦ ２ 、Ａｌ ２ Ｏ ３ 、ＳｉＯ ２などの親液性材料を液体接触面２Ａに設けてもよい。Alternatively, it may be provided with a lyophilic material such as MgF 2, Al 2 O 3, SiO 2 on the liquid contact surface 2A.

上記親液性を有する光学素子２の液体接触面２Ａの液体ＬＱとの接触角θ ２Ａは、θ ２Ａ ≦３０°の条件を満足するように設けられ、好ましくはθ ２Ａ ≦５°の条件を満足するように設けられている。 The contact angle theta 2A with the liquid LQ of the liquid contact surface 2A of the optical element 2 having the lyophilic property is provided so as to satisfy the condition theta 2A ≦ 30 °, preferably at theta 2A ≦ 5 ° conditions It is provided so as to satisfy.本実施形態においては、液体接触面２Ａの液体ＬＱとの接触角θ ２Ａが上記条件を満足するように、上記親液性材料の選定や親液化処理の処理条件の設定が行われている。 In this embodiment, as the contact angle theta 2A with the liquid LQ of the liquid contact surface 2A satisfies the above conditions, setting of the processing conditions of the selection and lyophilic treatment of the lyophilic material have been made.

また、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａも親液性（親水性）を有している。 Further, the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 also has lyophilic property (hydrophilic).ノズル部材７０の液体接触面７０Ａも光学素子２の液体接触面２Ａ同様、親液化処理を施されて親液性となっている。 Liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 as well liquid contact surface 2A of the optical element 2, has a lyophilic is subjected to lyophilic treatment.すなわち、本実施形態においては、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの被露光面（表面）と対向する部材の表面のうち少なくとも液体接触面は親液性となっている。 That is, in this embodiment, at least the liquid contact surface of the surface of the member facing the exposed surface (surface) of the substrate P held by the substrate stage PST has a lyophilic.ノズル部材７０の液体接触面７０Ａに対する親液化処理としては、光学素子２の液体接触面２Ａに対する親液化処理と同様、例えばＯＨ基など極性の大きい分子構造を持ったものを液体接触面７０Ａに設ける処理や、ＭｇＦ ２ 、Ａｌ ２ Ｏ ３ 、ＳｉＯ ２などの親液性材料を液体接触面７０Ａに設ける処理が挙げられる。 The lyophilic process on the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70, similarly to the lyophilic treatment of the optical element 2 with respect to the liquid contact surface 2A, for example, provided with those having a large molecular structure of the polar such as OH groups in the liquid contact surface 70A processing and, MgF 2, Al 2 O 3 , the lyophilic material such as SiO 2 is provided on the liquid contact surface 70A treatment.そして、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａの液体ＬＱに対する親和性と、光学素子２の液体接触面２Ａの液体ＬＱに対する親和性とはほぼ同一であることが好ましい。 Then, it is preferred that the affinity for the liquid LQ of the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70, the affinity for the liquid LQ of the liquid contact surface 2A of the optical element 2 is substantially the same.すなわち、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａの液体ＬＱとの接触角θ ７０Ａは、θ ７０Ａ ≦３０°の条件を満足するように設けられ、θ ７０Ａ ≦５°の条件を満足することが好ましい。 That is, the contact angle theta 70A with the liquid LQ of the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 is provided so as to satisfy the condition theta 70A ≦ 30 °, it is preferable to satisfy the condition of theta 70A ≦ 5 °.

基板Ｐの表面は、液体ＬＱに対して所定の親和性（接触角）を有している。 Surface of the substrate P has predetermined affinity (contact angle) with respect to the liquid LQ.具体的には、基板Ｐの表面は、その表面に液体ＬＱが配置されたとき、その表面上の液体ＬＱから基板Ｐが受ける力が小さくなるような液体ＬＱに対する親和性を有するように設定されている。 Specifically, the surface of the substrate P, then the liquid LQ is disposed on the surface, it is set to have an affinity for the liquid LQ, such as the force which the substrate P is subjected from the liquid LQ on the surface is reduced ing.換言すれば、基板Ｐ上の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を小さくするように（低減するように）、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性が設定されている。 In other words, (to reduce) the liquid LQ on the substrate P so that to reduce the force exerted on the substrate P, the affinity is set with respect to the liquid LQ on the surface of the substrate P.

図３に示すように、基板Ｐは、基材Ｗと、その基材Ｗ上に塗布された感光材Ｒｇとを備えている。 As shown in FIG. 3, the substrate P includes a base material is W, the photosensitive material Rg coated on the substrate W.基材Ｗは半導体ウエハを含み、感光材Ｒｇはフォトレジストを含む。 Substrate W includes a semiconductor wafer, the photosensitive material Rg comprises a photoresist.更に、本実施形態においては、基板Ｐは、基材Ｗ上に塗布された感光材Ｒｇを覆う膜ＴＣを備えている。 Further, in the present embodiment, the substrate P has a film TC covering the photosensitive material Rg, which is applied to the substrate W.膜ＴＣとしては、トップコート層と呼ばれる液体ＬＱから感光材Ｒｇを保護する保護膜や液体ＬＱの回収性を高める膜などが挙げられる。 The film TC, such as a membrane to enhance the recovery of the protective film and the liquid LQ that protects the photosensitive material Rg from the liquid LQ which is called a top coat layer.なお、膜ＴＣは無くてもよい。 It should be noted that the film TC may be omitted.そして、本実施形態においては、膜ＴＣ（あるいは感光材Ｒｇ）が、基板Ｐが液体ＬＱから受ける力を小さくなるような液体ＬＱに対する親和性を有している。 Then, in the present embodiment, film TC (or photosensitive material Rg) is has an affinity for the liquid LQ such that reduce the force which the substrate P is subjected from the liquid LQ.

そして、基板Ｐの表面は撥液性を有している。 Then, the surface of the substrate P is liquid repellent.基板Ｐの表面に所定の撥液性（撥液性レベル）を付与することで、その表面上に配置された液体ＬＱから基板Ｐが受ける力を小さくすることができる。 By imparting a predetermined lyophobic property to the surface of the substrate P (the liquid repellency level), it is possible to reduce the force which the substrate P is subjected from the arrangement liquid LQ on its surface.

本実施形態において、撥液性を有する基板Ｐの表面（膜ＴＣの表面）の液体ＬＱとの接触角θ Ｐは、８５°≦θ Ｐ ≦９５°の条件を満足するように設けられている。 In the present embodiment, the contact angle theta P with the liquid LQ on the surface of the substrate P liquid-repellent (surface of the membrane TC) is provided so as to satisfy the condition of 85 ° ≦ θ P ≦ 95 ° .なお、膜ＴＣが無く、基板Ｐの表面が感光材Ｒｇの表面である場合には、その感光材Ｒｇの表面の液体ＬＱとの接触角（θ Ｐ ）が上記条件を満足するように設定される。 Incidentally, there is no film TC, the surface of the substrate P when the surface of the photosensitive material Rg, the contact angle of the liquid LQ on the surface of the photosensitive material Rg (theta P) is set so as to satisfy the above conditions that.本実施形態においては、基板Ｐの表面の液体ＬＱとの接触角θ Ｐが上記条件を満足するように、保護膜ＴＣ（あるいは感光材Ｒｇ）を形成するための材料の選定や塗布条件などの設定が行われている。 In the present embodiment, the surface of the substrate P contact angle theta P with the liquid LQ is to satisfy the above conditions, the protective film TC (or photosensitive material Rg) such as selection and application conditions of the material for forming the setting has been done.

８５°≦θ Ｐ ≦９５°の条件を満足することにより、基板Ｐの表面上に配置された液体ＬＱから基板Ｐが受ける力を小さくすることができる。 By satisfying the condition of 85 ° ≦ θ P ≦ 95 ° , it is possible to reduce the force from the liquid LQ disposed on the surface of the substrate P substrate P is subjected.このことについて、図４を参照しながら説明する。 This will be described with reference to FIG.

図４は、光学素子２及びノズル部材７０と基板Ｐとの間に形成された液浸領域ＡＲ２の液体（純水）ＬＱが基板Ｐに及ぼす力の分布を求めたシミュレーション実験結果を示す模式図であって、ＸＹ平面と平行な面での力の分布図である。 Figure 4 is a schematic diagram showing the simulation results of experiments a liquid optical element 2 and the nozzle member 70 and the immersion area AR2 formed between the substrate P (pure water) LQ has requested distribution of forces on the substrate P a is a distribution diagram of forces in the XY plane parallel to the plane.なお図４では、供給口１２、回収口２２、及び光学素子２などの位置関係と基板Ｐが液体ＬＱから受ける力の分布との関係を見やすくするために、基板Ｐが液体ＬＱから受ける力の分布をノズル部材７０の下面に対応付けて図示している。 In FIG. 4, the supply port 12, to the recovery port 22, and the positional relationship of the substrate P such as an optical element 2 is easy to see the relationship between the distribution of the force received from the liquid LQ, of the force which the substrate P is subjected from the liquid LQ It is shown in association distribution on the lower surface of the nozzle member 70.

図４（ａ）は、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが１０５°の場合の力の分布図である。 Figure 4 (a) is a distribution diagram of the force of contact angle theta P with respect to the liquid LQ on the surface of the substrate P is 105 °.同様に、図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）のそれぞれは、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが９５°、９０°、８５°、７５°の場合の力の分布図である。 Similarly, FIG. 4 (b), each of (c), (d), (e), the contact angle theta P is 95 ° with respect to the liquid LQ on the surface of the substrate P, 90 °, 85 °, if the 75 ° it is a distribution diagram of the force.ここで、図４には、基板Ｐを液浸露光しているときと同じ条件でのシミュレーション結果、すなわち投影光学系ＰＬ（液浸領域ＡＲ２）に対して基板ＰがＸ軸方向に移動している状態でのシミュレーション結果が示されている。 Here, in FIG. 4, the simulation results for the same conditions as that immersion exposure of the substrate P, i.e. the substrate P with respect to the projection optical system PL (the immersion area AR2) is moved in the X-axis direction simulation results in a state where there is depicted.また、シミュレーションでは、光学素子２の液体接触面２Ａの液体ＬＱとの接触角θ ２Ａ 、及びノズル部材７０の液体接触面７０Ａの液体ＬＱとの接触角θ ７０Ａは、それぞれ５°としている。 Further, in the simulation, the contact angle theta 2A with the liquid LQ of the liquid contact surface 2A of the optical element 2, and the contact angle theta 70A with the liquid LQ of the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 is respectively 5 °.

図４において、領域Ｈ ０は、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力がほぼ零である領域である。 4, region H 0, the force the liquid LQ on the substrate P is a region which is substantially zero.すなわち、液浸領域ＡＲ２のうち領域Ｈ ０においては、基板Ｐには大気圧に相当する力のみが作用されており、液体ＬＱによる力（液体ＬＱの自重を含む）は作用されていない。 That is, in the region H 0 of the liquid immersion area AR2, only pressure on the substrate P corresponding to the atmospheric pressure are acting, (including the weight of the liquid LQ) force due to the liquid LQ is not applied.換言すれば、基板Ｐ上のうち液浸領域ＡＲ２以外の非液浸領域ＡＲ３（図３参照）において作用されている力と、液浸領域ＡＲ２の領域Ｈ ０において作用されている力とはほぼ同じ（大気圧）である。 In other words, almost the the force is acting in the non liquid immersion area other than the liquid immersion area AR2 of the substrate P AR3 (see FIG. 3), the force that acts in the region H 0 of the liquid immersion area AR2 it is the same (atmospheric pressure).したがって、液浸領域ＡＲ２の全てが領域Ｈ ０となる場合、液浸領域ＡＲ２及び非液浸領域ＡＲ３のそれぞれに対応する領域を含む基板Ｐの表面全域に対してほぼ均一な力（大気圧に相当する力）が作用されていることになる。 Therefore, if all of the liquid immersion area AR2 is an area H 0, to a substantially uniform force (atmospheric pressure against the entire surface of the substrate P including a region corresponding to each of the liquid immersion area AR2 and the non liquid immersion area AR3 so that the corresponding force) is acting.この場合、基板Ｐは局所的な力を受けず、変形等を生じない。 In this case, the substrate P is not subjected to local force, does not cause deformation.

また、液浸領域ＡＲ２のうち領域Ｈ ＋１は、基板Ｐに液体ＬＱによる正の力（第１の正力（正圧））が作用されている領域である。 The region H +1 of the liquid immersion area AR2 is an area in which positive force by the liquid LQ on the substrate P (the first Shoriki (positive pressure)) is acting.領域Ｈ ＋１においては基板Ｐは液体ＬＱによって第１の正力で下方に押されている。 And the substrate P is pushed downward by the first Shoriki by the liquid LQ in the area H +1.また、領域Ｈ ＋２においては、基板Ｐは液体ＬＱによって第１の正力よりも大きい第２の正力で下方に押されている。 In the region H +2, the substrate P is pressed downward by the second Shoriki greater than the first Shoriki by the liquid LQ.領域Ｈ ＋３においては、基板Ｐは液体ＬＱによって第２の正力よりも大きい第３の正力で下方に押されている。 In the region H +3, the substrate P is pressed downward by the third Shoriki greater than the second Shoriki by the liquid LQ.したがって、領域Ｈ ＋１ 、領域Ｈ ＋２ 、領域Ｈ ＋３になるにつれて、液体ＬＱにより基板Ｐに及ぼされる押圧力は大きくなり、基板Ｐの変形量も大きくなる。 Therefore, the region H +1, region H +2, as made in the area H +3, the pressing force exerted on the substrate P by the liquid LQ increases, also increases the amount of deformation of the substrate P.本実施形態において、第１、第２、及び第３の正力は、大気圧を基準（零）として、＋２０Ｐａ、＋４０Ｐａ、及び＋６０Ｐａ程度である。 In the present embodiment, first, second, and third Shoriki, as a reference (zero) atmospheric pressure, a + 20 Pa, + 40 Pa, and + 60 Pa approximately.

また、液浸領域ＡＲ２のうち領域Ｈ −１は、基板Ｐに液体ＬＱによる負の力（第１の負力（負圧））が作用されている領域である。 The region H -1 of the liquid immersion area AR2 is an area in which negative force by the liquid LQ on the substrate P (the first negative power (negative pressure)) is acting.領域Ｈ −１においては、基板Ｐは液体ＬＱによって第１の負力で上方に（液体ＬＱ側に）引っ張られている。 In the region H -1, the substrate P is pulled upward in the first negative power by the liquid LQ (the liquid LQ side).また、領域Ｈ −２においては、基板Ｐは液体ＬＱによって第１の負力よりも大きい第２の負力で上方に引っ張られている。 In the region H -2, the substrate P is pulled upward in the second negative power greater than the first negative power by the liquid LQ.領域Ｈ −３においては、基板Ｐは液体ＬＱによって第２の負力よりも大きい第３の負力で上方に引っ張られている。 In the region H -3, the substrate P is pulled upward by the third negative force greater than the second negative power by the liquid LQ.したがって、領域Ｈ −１ 、領域Ｈ −２ 、領域Ｈ −３になるにつれて、液体ＬＱにより基板Ｐに及ぼされる引っ張り力は大きくなり、基板Ｐの変形量も大きくなる。 Therefore, the region H -1, region H -2, as made in the area H -3, tensile strength increases exerted by the liquid LQ on the substrate P, the greater the amount of deformation of the substrate P.本実施形態において、第１、第２、及び第３の負力は、大気圧を基準（零）として、−２０Ｐａ、−４０Ｐａ、及び−６０Ｐａ程度である。 In the present embodiment, first, second, and third negative power, based (zero) atmospheric pressure, a -20Pa, -40Pa, and about -60Pa.

そして、図４に示すように、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐに応じて、その基板Ｐ上の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力は変化する。 Then, as shown in FIG. 4, in accordance with the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P, the liquid LQ on the substrate P is the force on the substrate P changes.図４（ｃ）に示すように、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが９０°であるとき、液浸領域ＡＲ２において領域Ｈ ０が占める割合が最も多くなる。 As shown in FIG. 4 (c), when the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P is 90 °, the region H 0 the ratio is most occupied in the liquid immersion area AR2.すなわち、接触角θ Ｐ ＝９０°であるとき、基板Ｐ上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力が最も小さくなる。 That is, when the contact angle theta P = 90 °, the force the liquid LQ on the substrate P of the liquid immersion area AR2 formed on the substrate P becomes the smallest.

また、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが大きくなるにつれて、その基板Ｐ上の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす正力が大きくなる。 Further, as the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P is increased, the liquid LQ on the substrate P becomes larger Shoriki on the substrate P.一方、接触角θ Ｐが小さくなるにつれて、その基板Ｐ上の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす負力が大きくなる。 On the other hand, as the contact angle theta P decreases, the liquid LQ on the substrate P is negative force increases on the substrate P.具体的には、例えば図４（ｂ）に示すように、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが９５°であるとき、液浸領域ＡＲ２において領域Ｈ ＋１が占める割合が最も多くなる。 More specifically, for example, as shown in FIG. 4 (b), when the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P is 95 °, the ratio of the liquid immersion area AR2 occupied region H +1 becomes the most.また、図４（ａ）に示すように、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが１０５°であるとき、液浸領域ＡＲ２において領域Ｈ ＋２が占める割合が最も多くなる。 Further, as shown in FIG. 4 (a), when the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P is 105 °, the ratio of the liquid immersion area AR2 occupied region H +2 becomes most.すなわち、接触角θ Ｐが９５°、１０５°と大きくなるにつれて、基板Ｐ上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力（正力）も大きくなる。 That is, the contact angle theta P is 95 °, as large as 105 °, the force the liquid LQ on the substrate P of the liquid immersion area AR2 formed on the substrate P (Shoriki) also increases.

また、図４（ｄ）に示すように、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが８５°であるとき、液浸領域ＡＲ２において領域Ｈ −１が占める割合が最も多くなる。 Further, as shown in FIG. 4 (d), when the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P is 85 °, the ratio of the liquid immersion area AR2 occupied region H -1 is the most.また、図４（ｅ）に示すように、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが７５°であるとき、液浸領域ＡＲ２において領域Ｈ −２が占める割合が最も多くなる。 Further, as shown in FIG. 4 (e), when the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P is 75 °, the ratio of the liquid immersion area AR2 occupied region H -2 is most.すなわち、接触角θ Ｐが８５°、７５°と小さくなるにつれて、基板Ｐ上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力（負圧）も大きくなる。 That is, the contact angle theta P is 85 °, as smaller and 75 °, the force the liquid LQ on the substrate P of the liquid immersion area AR2 formed on the substrate P (negative pressure) is also increased.

以上説明したように、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐが９０°であるとき、基板Ｐ上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力が最も小さく、基板Ｐの変形（歪み）、基板ステージＰＳＴの変形や振動を抑えることができる。 As described above, when the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P is 90 °, the force the liquid LQ on the substrate P of the liquid immersion area AR2 formed on the substrate P is the smallest, the substrate P deformation (strain), it is possible to suppress the deformation and vibration of the substrate stage PST.したがって、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐは９０°近傍であることが好ましい。 Therefore, it is preferable that the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P in the vicinity 90 °.また、基板ステージＰＳＴ上の隙間（例えば基板ステージＰＳＴの上面５１と基板Ｐとの間の隙間）などへの液体ＬＱの防止することができる。 Further, it is possible to prevent the liquid LQ (the gap between the upper surface 51 and the substrate P, for example, the substrate stage PST) to such a gap on the substrate stage PST.したがって、上記液体ＬＱが浸入しない条件や、基板Ｐなどの変形量の許容値などを考慮して、基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角θ Ｐは、８５°≦θ Ｐ ≦９５°の条件を満足することが好ましい。 Accordingly, conditions and that the liquid LQ does not enter, in consideration of deformation of the tolerance such as the substrate P, the contact angle theta P with respect to the liquid LQ of the substrate P, satisfies the condition of 85 ° ≦ θ P ≦ 95 ° it is preferable to.

なお、本実施形態においては、光学素子２の液体接触面２Ａやノズル部材７０の液体接触面７０Ａの液体ＬＱに対する接触角θ ２Ａ 、θ ７０Ａを３０°以下（好ましくは５°以下）とし、その場合において、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する接触角θ Ｐを、８５°≦θ Ｐ ≦９５°の条件を満足するように設定しているが、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力は、光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの親和性（接触角）や、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａと液体ＬＱとの親和性（接触角）に応じても変化する。 In the present embodiment, the contact angle theta 2A with respect to the liquid LQ of the liquid contact surface 70A of the liquid contact surface 2A and the nozzle member 70 of the optical element 2, the theta 70A 30 ° or less (preferably 5 ° or less), the in the case, the contact angle theta P with respect to the liquid LQ on the surface of the substrate P, but is set so as to satisfy the condition 85 ° ≦ θ P ≦ 95 ° , the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 on the substrate P force, affinity for the liquid contact surface 2A and the liquid LQ of the optical element 2 (contact angle) and also changes depending on the affinity for the liquid contact surface 70A and the liquid LQ of the nozzle member 70 (the contact angle).そこで、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性は、液体ＬＱに接触する投影光学系ＰＬの光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの親和性、及びノズル部材７０の液体接触面７０Ａと液体ＬＱとの親和性も考慮して設定することが好ましい。 Therefore, the affinity for the liquid LQ on the surface of the substrate P, the liquid contact surface 70A of the affinity, and the nozzle member 70 of the projection optical system liquid contact surface 2A and the liquid LQ of the optical element 2 of PL in contact with the liquid LQ also preferably set in consideration of affinity with the liquid LQ.

逆に、基板Ｐ上の液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を小さくするように、光学素子２の液体接触面２Ａの液体ＬＱに対する親和性や、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａに対する親和性を設定するようにしてもよい。 Conversely, as the liquid LQ on the substrate P to reduce the force on the substrate P, set affinity and with respect to the liquid LQ of the liquid contact surface 2A of the optical element 2, the affinity for the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 it may be.

一方で、例えばノズル部材７０の形状などに応じてノズル部材７０の液体接触面７０Ａが微小となる場合、基板Ｐが液体ＬＱから受ける力が、液体接触面７０Ａと液体ＬＱとの親和性の影響を受けない可能性もある。 On the other hand, for example if the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 is very small according to the shape of the nozzle member 70, the force which the substrate P is subjected from the liquid LQ, the influence of affinity for the liquid contact surface 70A and the liquid LQ there is also a possibility that is not subject to.したがって、そのような場合には、液体接触面７０Ａと液体ＬＱとの親和性を考慮せずに、光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの親和性のみを考慮して、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性を設定するようにしてもよい。 Therefore, in such a case, without considering the affinity for the liquid contact surface 70A and the liquid LQ, by considering only the affinity for the liquid contact surface 2A and the liquid LQ of the optical element 2, the substrate P it may be set an affinity for the liquid LQ on the surface.更には、光学素子２の液体接触面２Ａが微小である場合などにおいては、基板Ｐが液体ＬＱから受ける力が、液体接触面２Ａと液体ＬＱとの親和性の影響を受けない可能性もある。 Furthermore, in a case the liquid contact surface 2A of the optical element 2 is very small, it forces the substrate P is subjected from the liquid LQ, the possibility which is not affected by the affinity for the liquid contact surface 2A and the liquid LQ .したがって、そのような場合には、液体接触面２Ａと液体ＬＱとの親和性を考慮せずに、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性を設定するようにしてもよい。 Therefore, in such a case, without considering the affinity for the liquid contact surface 2A and the liquid LQ, it is also possible to set an affinity for the liquid LQ on the surface of the substrate P.

なお、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性を設定するとき、液浸領域ＡＲ２のうち領域Ｈ ０が占める割合を考慮して設定するようにしてもよいし、基板Ｐが液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱから受ける力の総和を考慮して設定するようにしてもよい。 Incidentally, the surface of the substrate P when setting the affinity for the liquid LQ, to the ratio of the area H 0 of the liquid immersion area AR2 may be set in consideration of, the substrate P is immersion area AR2 the sum of the force received from the liquid LQ may be set in consideration.

また、液体ＬＱの圧力は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の移動状態によっても変化するので、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の液体ＬＱとの接触角は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の移動状態を考慮して設定しておくとよい。 The pressure of the liquid LQ also varies with the moving state of the substrate P (substrate stage PST), the contact angle between the liquid LQ of the substrate P (substrate stage PST), the moving state of the substrate P (substrate stage PST) a good idea to set in consideration.例えば、本実施形態においては、基板Ｐは移動しながら露光されるので、露光中、すなわち移動中の基板Ｐに液体ＬＱが及ぼす力が小さくなるように、基板Ｐの液体ＬＱとの接触角を設定するとよいし、露光装置ＥＸが基板Ｐをほぼ静止した状態で露光する一括型の露光装置の場合には、静止している基板Ｐに液体ＬＱが及ぼす力が小さくなるように基板Ｐの液体ＬＱとの接触角を設定すればよい。 For example, in the present embodiment, since the substrate P is exposed while moving, during exposure, i.e. such that a force that the liquid LQ on the substrate P during movement decreases, the contact angle with a liquid of the substrate P LQ it may be set, if the exposure apparatus EX of the batch type exposure apparatus that exposes a state which is substantially stationary substrate P, the liquid of the substrate P such that a force exerted by the liquid LQ on the substrate P at rest is reduced it may be set and the contact angle of the LQ.

図３に戻って、基板ステージＰＳＴは、基板ホルダＰＨで保持した基板Ｐの周囲に、その基板Ｐの表面とほぼ面一の上面５１を有している。 Returning to FIG. 3, the substrate stage PST, around the substrate P held by the substrate holder PH, and a substantially flush upper surface 51 and the surface of the substrate P.基板ステージＰＳＴの上面５１は平坦面（平坦部）となっている。 The upper surface 51 of the substrate stage PST has a flat surface (flat portion).

基板ステージＰＳＴの上面５１は、液体ＬＱに対して所定の親和性（接触角）を有している。 The upper surface 51 of the substrate stage PST has predetermined affinity (contact angle) with respect to the liquid LQ.具体的には、基板ステージＰＳＴの上面５１は、その上面５１に液体ＬＱが配置されたとき、上面５１が液体ＬＱから受ける力が小さくなるような液体ＬＱに対する親和性を有している。 Specifically, the upper surface 51 of the substrate stage PST, then the liquid LQ on upper surface 51 is disposed, has an affinity for the liquid LQ, such as the force upper surface 51 receives from the liquid LQ is small.

基板ステージＰＳＴの上面５１は撥液化処理されて撥液性を有している。 The upper surface 51 of the substrate stage PST has a been repelling treatment liquid repellency.基板ステージＰＳＴの上面５１に所定の撥液性（撥液性レベル）を付与することで、その上面５１上に配置された液体ＬＱから基板ステージＰＳＴが受ける力を小さくすることができる。 By imparting a predetermined lyophobic property on the upper surface 51 of the substrate stage PST (the liquid repellency level), it is possible to reduce the force of the substrate stage PST receives from disposed liquid LQ on the upper surface 51.

本実施形態においては、上面５１に撥液性材料からなる膜５１Ｃを設けることで、上面５１に撥液性を付与している。 In this embodiment, by providing the film 51C made of liquid-repellent material on the top surface 51, and imparting liquid repellency on the upper surface 51.撥液化処理のための撥液性材料としては、例えばフッ素系樹脂材料あるいはアクリル系樹脂材料等が挙げられる。 The liquid-repellent material for the liquid-repelling treatment, for example, fluorine-based resin material or an acrylic resin material, and the like.また、膜５１Ｃは前記撥液性材料を上面５１に塗布することで形成される。 Also, film 51C is formed by coating the liquid-repellent material on the top surface 51.なお、膜５１Ｃを、前記撥液性材料からなる薄膜を貼付することで形成してもよい。 Incidentally, the film 51C, may be formed by attaching a thin film made of the liquid-repellent material.撥液性にするための撥液性材料としては液体ＬＱに対して非溶解性の材料が用いられる。 The liquid-repellent material for the liquid-repellent insoluble material is used for the liquid LQ.なお、上面５１を含む基板ステージＰＳＴ全体又は一部を例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂をはじめとする撥液性を有する材料で形成してもよい。 It may be formed of a material having liquid repellency including the fluorine-based resin such as all or part substrate stage PST includes a top surface 51, for example, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)).

そして、上記撥液性を有する基板ステージＰＳＴの上面５１の液体ＬＱとの接触角θ ５１は、８５°≦θ ５１ ≦９５°の条件を満足するように設けられている。 Then, the contact angle theta 51 with the liquid LQ of the substrate stage PST of the top surface 51 having the liquid repellency is provided so as to satisfy the condition of 85 ° ≦ θ 51 ≦ 95 ° .本実施形態においては、上面５１の液体ＬＱとの接触角θ ５１が、上記条件を満足するように、膜５１Ｃを形成するための撥液性材料の選定や撥液化処理の処理条件の設定が行われている。 In the present embodiment, the contact angle theta 51 with the liquid LQ of the upper surface 51, so as to satisfy the above conditions, the setting of the processing conditions of selection and repellent treatment liquid repellent material for forming a film 51C It has been made.

基板ステージＰＳＴの上面５１の液体（純水）ＬＱとの接触角θ ５１は、８５°≦θ ５１ ≦９５°の条件を満足するように設けられているので、図４を参照して説明したように、その上面５１上に配置された液体ＬＱから基板ステージＰＳＴが受ける力を小さくすることができる。 The contact angle theta 51 of the liquid (pure water) LQ of the substrate stage PST of the upper surface 51, since is provided so as to satisfy the condition of 85 ° ≦ θ 51 ≦ 95 ° , as described with reference to FIG. 4 as such, it is possible to reduce the force of the substrate stage PST receives from disposed liquid LQ on the upper surface 51.

また本実施形態においては、移動鏡４２の上面４２Ａと基板ステージＰＳＴの上面５１ともほぼ面一となっている。 In this embodiment also, it is substantially flush to as top surface 42A and the upper surface 51 of the substrate stage PST of the moving mirror 42.移動鏡４２の上面４２Ａも撥液化処理されて撥液性を有している。 Upper surface 42A of the movable mirror 42 is also lyophobic treatment has liquid repellency.上面４２Ａの液体ＬＱに対する接触角は、基板ステージＰＳＴの上面５１の液体ＬＱに対する接触角とほぼ同一に設定されている。 The contact angle of the upper surface 42A with respect to the liquid LQ is set substantially the same as the contact angle with the liquid LQ of the substrate stage PST of the top surface 51.そして、移動鏡４２の上面４２Ａを含む基板ステージＰＳＴの上面は、基板Ｐを保持した状態でほぼ面一となっている。 The upper surface of the substrate stage PST including the upper surface 42A of the movable mirror 42 is almost flush while holding the substrate P.

基板Ｐの周囲に基板Ｐ表面とほぼ面一の上面５１を設けることにより、基板Ｐのエッジ領域Ｅを液浸露光するときにおいても、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持して液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。 By providing a substantially flush upper surface 51 and the surface of the substrate P on the periphery of the substrate P, even when the liquid immersion exposure of the substrate P in the edge area E, to hold the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL the liquid immersion area AR2 can be satisfactorily formed.また、基板Ｐのエッジ部とその基板Ｐの周囲に設けられた平坦面（上面）５１との間には０．１〜２ｍｍ程度の隙間があるが、液体ＬＱの表面張力によりその隙間に液体ＬＱが流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、平坦面５１により投影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを保持することができる。 The liquid in the gap there is a gap of about 0.1 to 2 mm, the surface tension of the liquid LQ between the edge portion of the substrate P and the flat surface (upper surface) 51 provided around the substrate P seldom LQ flows, when exposing the vicinity of the circumferential edge of the substrate P also can hold liquid LQ under the projection optical system PL by the flat surface 51.

そして、この場合においても、基板ステージ５１の上面５１の液体ＬＱに対する親和性は、液体ＬＱに接触する投影光学系ＰＬの光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの親和性、及びノズル部材７０の液体接触面７０Ａと液体ＬＱとの親和性も考慮して設定することが好ましい。 Also in this case, the affinity for the liquid LQ of the upper surface 51 of the substrate stage 51, the affinity of the projection optical system liquid contact surface 2A and the liquid LQ of the optical element 2 of PL in contact with the liquid LQ, and the nozzle member also preferably set in consideration of affinity for the liquid contact surface 70A and the liquid LQ of 70.

あるいは、基板ステージＰＳＴの上面５１上の液体ＬＱが基板ステージＰＳＴに及ぼす力を小さくするように、光学素子２の液体接触面２Ａの液体ＬＱに対する親和性や、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａに対する親和性を設定するようにしてもよい。 Alternatively, as the liquid LQ on upper surface 51 of the substrate stage PST to reduce the force on the substrate stage PST, affinity and with respect to the liquid LQ of the liquid contact surface 2A of the optical element 2, to the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 it may be set affinity.

あるいは、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａや光学素子２の液体接触面２Ａが微小である場合、それら液体接触面７０Ａと液体ＬＱとの親和性、あるいは液体接触面２Ａと液体ＬＱとの親和性を考慮せずに、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性を設定するようにしてもよい。 Alternatively, if the liquid contact surface 2A of the liquid contact surface 70A and the optical element 2 of the nozzle member 70 is small, the affinity between their liquid contact surface 70A and the liquid LQ, or affinity for the liquid contact surface 2A and the liquid LQ the without considering, may be set an affinity for the liquid LQ on the surface of the substrate P.

また、本実施形態では、基板ステージＰＳＴの上面５１の液体ＬＱに対する親和性（接触角）と、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性（接触角）とがほぼ同一となるように、上記材料の選定や処理条件の設定などが行われている。 Further, in the present embodiment, the affinity with respect to the liquid LQ of the substrate stage PST of the upper surface 51 (the contact angle), affinity for the liquid LQ on the surface of the substrate P as (contact angle) and is substantially the same, the material such as the selection and processing conditions set have been made.基板ステージＰＳＴの上面５１の液体ＬＱに対する親和性（接触角）と、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性（接触角）とをほぼ同一にすることにより、基板Ｐのエッジ領域Ｅなどを液浸露光するときに、基板Ｐと上面５１とを含むように液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成したり、基板Ｐと上面５１との間で液浸領域ＡＲ２を移動する場合においても、液体ＬＱの基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）に及ぼす力の変動（圧力変動）や、その圧力変動などに起因する液体ＬＱが漏出、ひいては露光精度及び計測精度の劣化などの不都合を防止することができる。 Affinity for the liquid LQ of the substrate stage PST of the upper surface 51 (the contact angle), by substantially the same and affinity (contact angle) with respect to the liquid LQ on the surface of the substrate P, the liquid and the edge area E of the substrate P when immersion exposure, or to form a liquid immersion area AR2 of the liquid LQ to include the substrate P and the upper surface 51, even in the case of moving the liquid immersion area AR2 between the substrate P and the upper surface 51, the liquid LQ variation of the force on the substrate P (substrate stage PST) (pressure fluctuations) and can be liquid LQ due to such that pressure fluctuations leak, to prevent a disadvantage such as thus the exposure accuracy and measurement accuracy deterioration.

以上説明したように、基板Ｐ上あるいは基板ステージＰＳＴの上面５１上の液体ＬＱが基板Ｐや基板ステージＰＳＴに及ぼす力を低減するように、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親和性、あるいは基板ステージＰＳＴの上面５１の液体ＬＱに対する親和性を設定することで、基板Ｐや基板ステージＰＳＴ、あるいは投影光学系ＰＬのうち液体ＬＱに接する光学素子２の変形（歪み）等の発生を防止することができる。 As described above, as the liquid LQ on upper surface 51 of the substrate P or on the substrate stage PST to reduce the force exerted on the substrate P and the substrate stage PST, affinity, or the substrate stage with respect to the liquid LQ on the surface of the substrate P by setting the affinity for the liquid LQ of the PST of the upper surface 51, it is possible to prevent the substrate P and the substrate stage PST, or the occurrence of such deformation of the optical element 2 (strain) in contact with the liquid LQ of the projection optical system PL it can.したがって、基板Ｐや基板ステージＰＳＴの変形に伴う基板Ｐ上でのパターンの重ね合わせ精度の劣化等の不都合を防止し、高い露光精度を得ることができる。 Therefore, the inconvenient of deterioration of overlay accuracy of patterns on the substrate P due to the deformation of the substrate P and the substrate stages PST, it is possible to obtain high exposure accuracy.

また、例えば特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置に液浸法を適用した場合、例えば計測ステーションにおいて、基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成しない状態で（液体ＬＱを介さずに）基板Ｐの表面情報をフォーカス検出系を使って計測してその基板Ｐの近似平面を予め求めておき、露光ステーションにおいて、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成し、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面と基板Ｐの表面とを合致させるように、前記求めた近似平面に基づいて、基板Ｐの位置（姿勢）を制御しつつ、基板Ｐを液浸露光する構成が考えられる。 Further, for example, JP-A-10-163099, JP-A No. 10-214783 discloses the case of applying the liquid immersion method to a twin stage type exposure apparatus are disclosed in, JP-T-2000-505958, for example the measuring station in, obtained in advance an approximate plane of the substrate P is measured with a state that does not form the liquid immersion area AR2 on the substrate P and the focus detection system of the surface information (not to through the liquid LQ) substrate P, in the exposure station, the liquid LQ of the immersion area AR2 formed on the substrate P, so as to match the image plane and the front surface of the substrate P that is formed through the projection optical system PL and the liquid LQ, and the calculated approximate based on the plane, while controlling the position of the substrate P (position), configurations are contemplated for the liquid immersion exposure of the substrate P.その場合において、基板Ｐ上（基板ステージＰＳＴ上）に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱから受ける力によって、基板Ｐや基板ステージＰＳＴが変形すると、前記計測ステーションで求めた基板Ｐの近似平面と、露光ステーションにおいて液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成された基板Ｐの表面形状との間に誤差が生じ、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成された像面と基板Ｐの表面とを合致させることが困難となる。 In that case, the force received from the liquid LQ of the substrate P on the liquid immersion area AR2 formed on the (substrate stage PST), the substrate P and the substrate stage PST is deformed, the approximate plane of the substrate P which has been determined by the measuring station When an error occurs between the surface shape of the substrate P that is formed of the liquid LQ in the liquid immersion area AR2 in the exposure station, a projection optical system PL and the surface of the image plane and the substrate P, which is formed through the liquid LQ It becomes difficult to match the.しかしながら、本実施形態のように、基板Ｐ上（基板ステージＰＳＴ上）の液体ＬＱが基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）に及ぼす力を低減するように、基板Ｐの表面（基板ステージＰＳＴの上面５１）の液体ＬＱに対する親和性を設定することで、上記不都合が生じることを防止することができる。 However, as in this embodiment, on the substrate P liquid LQ substrate P (substrate stage PST) so as to reduce the force on the (substrate stage PST), the surface of the substrate P (upper surface 51 of the substrate stage PST) by setting the affinity for the liquid LQ, it is possible to prevent the above inconvenience.

なお、上述した実施形態においては、液体ＬＱから受ける力を低減するように、基板Ｐの表面の感光材Ｒｇや膜ＴＣの材料の最適化、あるいは基板ステージＰＳＴの上面５１に対する撥液化処理のための材料や処理条件の最適化を行うことで、その基板Ｐの表面や基板ステージＰＳＴの上面５１の液体ＬＱに対する親和性を所望の状態にしているが、液体供給機構１０から基板Ｐあるいは基板ステージＰＳＴ上に供給する液体ＬＱの物性を最適化するようにしてもよい。 In the embodiment described above, so as to reduce the force received from the liquid LQ, the optimization of the material of the photosensitive material Rg and membrane TC of the front surface of the substrate P, or for repelling treatment with respect to the upper surface 51 of the substrate stage PST materials and by performing the optimization of processing conditions, but the affinity for the liquid LQ of the upper surface 51 of the surface and the substrate stage PST of the substrate P are in a desired state, the substrate P or the substrate stage from the liquid supply mechanism 10 of the it may be to optimize the liquid LQ properties supplied onto PST.すなわち、液体供給機構１０から供給される液体ＬＱの基板Ｐ上あるいは基板ステージＰＳＴ上での接触角が最適になるように、液体ＬＱを調整するようにしてもよい。 That is, as the contact angle on or in the substrate stage PST substrate P of the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 is optimized, may be adjusted to the liquid LQ.液体供給機構１０から基板Ｐ（あるいは基板ステージＰＳＴ）上に供給される液体ＬＱは、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）上で、液体ＬＱから基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）が受ける力が小さい接触角を有しているので、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）が受ける力を小さくすることができ、基板Ｐや基板ステージＰＳＴ、あるいは投影光学系ＰＬのうち液体ＬＱに接する光学素子２の変形（歪み）等の発生を防止することができる。 The liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 onto the substrate P (or the substrate stage PST) is on the substrate P (substrate stage PST), the contact angle the force is small since the liquid LQ substrate P (substrate stage PST) is subjected since it has, it is possible to reduce the force which the substrate P (substrate stage PST) is subjected, the substrate P and the substrate stages PST, or deformation of the optical element 2 in contact with the liquid LQ of the projection optical system PL (distortion) or the like it is possible to prevent the occurrence.

図５は、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）を上方から見た平面図である。 Figure 5 is a plan view seen from above the substrate stage PST (Z stage 52).基板ステージＰＳＴ上において、基板Ｐの外側の所定位置には、基準部材３００が配置されている。 On the substrate stages PST, the predetermined position outside the substrate P, reference member 300 is arranged.基準部材３００には、基板アライメント系３５０により液体ＬＱを介さずに検出される基準マークＰＦＭと、マスクアライメント系３６０により液体ＬＱを介して検出される基準マークＭＦＭとが所定の位置関係で設けられている。 The reference member 300, and the reference mark PFM is detected not through the liquid LQ by the substrate alignment system 350, and the reference mark MFM is detected through the liquid LQ by the mask alignment system 360 are provided in a predetermined positional relationship ing.基準部材３００の上面はほぼ平坦面（平坦部）となっており、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐ表面、及び基板ステージＰＳＴの上面５１とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。 Upper surface of the reference member 300 is a substantially flat surface (flat portion) is provided on the surface of the substrate P held by the substrate stages PST, and substantially the same height as the upper surface 51 of the substrate stage PST (flush) .基準部材３００の上面は、フォーカス検出系３０の基準面としての役割も果たすことができる。 Upper surface of the reference member 300 can also serve as a reference surface for the focus-detecting system 30.また、基板アライメント系３５０は、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４に付随して形成されたアライメントマーク１も検出する。 The substrate alignment system 350 also detects alignment marks 1 formed in association with a plurality of shot areas S1~S24 on the substrate P.

基板Ｐの液浸露光を開始する前に、制御装置ＣＯＮＴは、基板アライメント系３５０の検出基準位置とマスクＭのパターン像の投影位置との位置関係（ベースライン量）を、基板アライメント系３５０、マスクアライメント系３６０、基準部材３００等を使って計測する。 Before starting the liquid immersion exposure for the substrate P, controller CONT, the positional relationship between the projection position of the pattern image of the detection reference position and the mask M of the substrate alignment system 350 (baseline amount), the substrate alignment system 350, mask alignment system 360, measured using the reference member 300 and the like.

マスクアライメント系３６０によって基準マークＭＦＭを計測するとき、基準部材３００の上面上に液浸領域ＡＲ２が形成されるが、基板ステージＰＳＴの上面５１同様、基準部材３００の上面の液体ＬＱに対する親和性を最適に設定することで、液体ＬＱから受ける力を低減することができる。 When measuring the reference mark MFM by the mask alignment system 360, although the liquid immersion area AR2 on the upper surface of the reference member 300 is formed, the upper surface 51 similar substrate stages PST, affinity for the liquid LQ of the upper surface of the reference member 300 by optimally set, it is possible to reduce the force received from the liquid LQ.また、本実施形態においては、基準マークＰＦＭは基準部材３００上に液浸領域ＡＲ２を形成しない状態で（液体ＬＱを介さずに）計測され、基準マークＭＦＭは基準部材３００上に液浸領域ＡＲ２を形成した状態で（液体ＬＱを介して）計測される構成である。 In the present embodiment, the reference mark PFM is (not through the liquid LQ) in a state that does not form the liquid immersion area AR2 on the reference member 300 are measured, the reference mark MFM liquid immersion area on the reference member 300 AR2 while forming the (via the liquid LQ) is configured to be measured.その場合において、基準部材３００上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱから受ける力によって、基準部材３００や基板ステージＰＳＴが変形すると、上記ベースライン量を精度良く求めることが困難となる。 In that case, the force received from the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 formed on the reference member 300, the reference member 300 and the substrate stage PST is deformed, it is difficult to accurately obtain the baseline amount.しかしながら、本実施形態のように、基準部材３００上（基板ステージＰＳＴ上）の液体ＬＱが基準部材３００に及ぼす力を低減するように、基準部材３００の上面を含む基板ステージＰＳＴの上面５１の液体ＬＱに対する親和性を設定する、すなわち基準部材３００の上面の液体ＬＱとの接触角θ ＦＭを、８５°≦θ ＦＭ ≦９５°とすることで、上記不都合が生じることを防止することができる。 However, as in the present embodiment, as the liquid LQ of the reference member 300 (on the substrate stage PST) reduces the force exerted on the reference member 300, the liquid of the substrate stage PST of the top surface 51 including the upper surface of the reference member 300 setting the affinity LQ, i.e. the contact angle theta FM and the upper surface of the liquid LQ of the reference member 300, by a 85 ° ≦ θ FM ≦ 95 ° , it is possible to prevent the above inconvenience.

また、基板ステージＰＳＴ上のうち、基板Ｐの外側の所定位置には、計測用センサとして例えば特開昭５７−１１７２３８号公報に開示されているような照度ムラセンサ４００が配置されている。 In addition, of the substrate stages PST, the predetermined position outside the substrate P, uneven illuminance sensor 400 is arranged, as disclosed as measuring sensor, for example, in JP 57-117238 JP.照度ムラセンサ４００は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐ表面、及び基板ステージＰＳＴの上面５１とほぼ同じ高さ（面一）に設けられた平坦面（平坦部）を有する上板４０１を有している。 Uneven illuminance sensor 400 includes the surface of the substrate P held by the substrate stage PST, and substantially the same height as the upper surface 51 of the substrate stage PST and the upper plate 401 having a flat surface provided on (flush) (flat portion) ing.また、基板ステージＰＳＴ内部（上板の下）には照度ムラセンサ４００を構成する受光素子（ディテクタ）が埋設されており、前記上板４０１上に形成された液浸領域の液体ＬＱを介して露光光ＥＬを受光する。 Further, in the substrate stage PST (under top plate) is embedded light receiving element (detector) is to configure the uneven illuminance sensor 400, through the liquid LQ of the immersion area formed on the upper plate 401 exposed for receiving the light EL.

同様に、基板ステージＰＳＴ上のうち、基板Ｐの外側の所定位置には、計測用センサとして例えば特開２００２−１４００５号公報に開示されているような空間像計測センサ５００が設けられている。 Similarly, of the substrate stages PST, the predetermined position outside the substrate P, the spatial image measuring sensor 500 as disclosed as measuring sensor, for example, in JP-A-2002-14005 is provided.空間像計測センサ５００も、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐ表面、及び基板ステージＰＳＴの上面５１とほぼ同じ高さ（面一）に設けられた平坦面（平坦部）を有する上板５０１を有している。 Aerial image measuring sensor 500 is also surface of the substrate P held by the substrate stage PST, and a top plate 501 having substantially the same height as the upper surface 51 of the substrate stage PST flat surface provided on (flush) (flat portion) It has.

また、基板ステージＰＳＴ上には、計測用センサとして例えば特開平１１−１６８１６号公報に開示されているような照射量センサ（照度センサ）６００も設けられており、その照射量センサ６００の上板６０１の上面は基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐ表面や基板ステージＰＳＴの上面５１とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。 Further, on the substrate stages PST, radiation amount sensor (illuminance sensor) 600 as disclosed as measuring sensor, for example, in JP-A-11-16816 is also provided, the upper plate of the radiation amount sensor 600 upper surface 601 is provided at substantially the same height as the upper surface 51 of the substrate P surface and the substrate stage PST, which is held by the substrate stage PST (flush).

基板Ｐを液浸露光する前に、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴに搭載されている各種センサ４００、５００、６００による計測を行い、その計測結果に基づいて適宜補正等を処置を施す。 Before immersion exposure of the substrate P, controller CONT performs measurement by sensors 400, 500, and 600 mounted on the substrate stages PST, subjected to treatment with appropriate correction and the like based on the measurement result.

上述した計測用センサ４００、５００、６００は、いずれもその上板の上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して光を受光し、各種の計測を行うものである。 Sensors for measurement 400, 500, 600 described above, both receive light through the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 formed on the upper plate, and performs various measurements.そして、前記計測用センサ４００、５００、６００の上板は、液体ＬＱに対する親和性を最適に設定されており、液体ＬＱから受ける力を低減されている。 Then, the upper plate of the measuring sensor 400, 500, 600 is optimally set an affinity for the liquid LQ, it is reduced the force received from the liquid LQ.したがって、上板や基板ステージＰＳＴが変形して計測精度が劣化するといった不都合が防止される。 Therefore, inconvenience measurement accuracy deformed upper and the substrate stage PST is degraded can be prevented.

なお、上述の実施形態においては、基板Ｐや基板ステージＰＳＴ（各種センサの上板を含む）が液体ＬＱから受ける力が小さくなるように、基板Ｐや基板ステージＰＳＴ（各種センサの上板を含む）の液体ＬＱとの接触角を設定するようにしているが、液体ＬＱと接触するノズル部材７０や光学素子２が液体ＬＱから受ける力も小さくなるように、ノズル部材７０の下端面７０Ａや光学素子２の下端面２Ａの液体ＬＱとの接触角を設定するようにしてもよい。 In the embodiment described above, as the force that the substrate P and the substrate stage PST (including the upper plate of various sensors) receives from the liquid LQ decreases, includes a substrate P and the substrate stage PST (the sensors upper plate is to set the contact angle between the liquid LQ), but as the nozzle member 70 and optical element 2 in contact with the liquid LQ is also small force received from the liquid LQ, the lower end surface 70A and the optical element of the nozzle member 70 the contact angle between the liquid LQ of the second lower end face 2A may be set.この場合も、基板Ｐや基板ステージＰＳＴが液体ＬＱから受ける力が小さい方がよいことは言うまでもない。 Again, it substrate P and the substrate stage PST is better force received from the liquid LQ is small course.したがって、液体ＬＱが基板Ｐ、基板ステージＰＳＴ、ノズル部材７０、及び光学素子２のそれぞれに及ぼす力が極力小さくなるように、あるいは液体ＬＱから受ける力によって生じる不都合の度合いに応じて、それぞれの液体ＬＱとの親和性（接触角）を決めることが望ましい。 Therefore, the liquid LQ is the substrate P, the substrate stages PST, as a force on each of the nozzle member 70, and the optical element 2 is minimized, or according to the degree of inconvenience caused by the force received from the liquid LQ, each liquid it is desirable to determine affinity for the LQ (contact angle).

つまり、図６の模式図に示すように、基板Ｐ表面及び基板ステージＰＳＴの上面５１（各種センサの上板を含む）を含む第１面Ｓ１と、投影光学系ＰＬの像面側先端面である液体接触面２Ａ及びその周囲に設けられたノズル部材７０の液体接触面７０Ａを含み、第１面Ｓ１に対向する第２面Ｓ２との間に液体ＬＱを保持する場合において、液体ＬＱが、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とに及ぼす力が小さくなるように、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２のそれぞれと液体ＬＱとの親和性を設定することが好ましい。 That is, as schematically shown in FIG. 6, the first surface S1 including the substrate P surface and the substrate stage PST of the upper surface 51 (including the top plate of the sensors), the image plane side end surface of the projection optical system PL in certain cases comprise a liquid contact surface 2A and the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 provided around thereof to hold the liquid LQ between the second surface S2 opposite to the first surface S1, LQ is a liquid, as the force on the first surface S1 and the second surface S2 is reduced, it is preferable to set each and affinity for the liquid LQ of the first surface S1 and second surface S2.

また、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２のそれぞれと液体ＬＱとの親和性を設定する場合、図６に示すように、第１面Ｓ１とその第１面Ｓ１に対向する第２面Ｓ２との間に保持した液体ＬＱと、その外側の気体空間との界面ＬＥが、側面視において略直線状となるように、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２のそれぞれと液体ＬＱとの親和性を設定するとよい。 Also, when setting the respectively affinity for the liquid LQ of the first surface S1 and second surface S2, as shown in FIG. 6, a second surface S2 opposite to the first surface S1 to the first surface S1 thereof and the liquid LQ held between the interfacial LE of the gas space of the outside, such that the substantially straight in a side view, respectively and affinity for the liquid LQ of the first surface S1 and the second surface S2 it may be set.こうすることにより、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間に保持された液体ＬＱが、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２のそれぞれに及ぼす力を低減することができる。 By doing so, it is possible to first surface S1 liquid LQ held between the second surface S2 is, to reduce the force on each of the first surface S1 and second surface S2.

例えば、図７（ａ）に示すように、液体ＬＱの界面ＬＥが内側に向かって凹むように大きく湾曲している場合においては、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２のそれぞれにおいて液体ＬＱの表面張力が外側に向かって作用するので（矢印ｙ１参照）、その表面張力により第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間の液体ＬＱは負圧となり、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２には、液体ＬＱによる負の力（負力（負圧））が作用される。 For example, as shown in FIG. 7 (a), in the case where the interface LE of the liquid LQ is large curved to dent inwardly, the surface of the liquid LQ in each of the first surface S1 and the second surface S2 the tension acts toward the outside (see arrows y1), the surface tension between the first surface S1 liquid LQ between the second surface S2 becomes negative pressure, the first surface S1 and second surface S2 are , negative force by the liquid LQ (the negative force (negative pressure)) is acted.一方、図７（ｂ）に示すように、液体ＬＱの界面ＬＥが外側に向かって膨らむように大きく湾曲している場合においては、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２のそれぞれにおいて液体ＬＱの表面張力が内側に向かって作用するので（矢印ｙ２参照）、その表面張力により第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間の液体ＬＱは正圧となり、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２には、液体ＬＱによる正の力（正力（正圧））が作用される。 On the other hand, as shown in FIG. 7 (b), in the case where the interface LE of the liquid LQ is curved bulge way increases toward the outside surface of the liquid LQ in each of the first surface S1 and the second surface S2 the tension is exerted inward (see arrows y2), the surface tension between the first surface S1 liquid LQ between the second surface S2 becomes positive pressure, the first surface S1 and second surface S2 are , positive force by the liquid LQ (Shoriki (positive pressure)) is acted.ところが、図７（ｃ）に示すように、液体ＬＱの界面ＬＥを側面視において略直線状とすることにより、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２に作用する液体ＬＱの表面張力を低減することができる。 However, as shown in FIG. 7 (c), by a substantially straight in a side view the interface LE of the liquid LQ, reducing the surface tension of the liquid LQ acting on the first surface S1 and the second surface S2 can.したがって、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２に対して作用する液体ＬＱによる力（液体ＬＱの自重を含む）を低減することができる。 Therefore, it is possible to reduce the force by the liquid LQ acting on the first surface S1 and second surface S2 (including the weight of the liquid LQ).したがって、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２を形成する基板Ｐ、基板ステージＰＳＴ、光学素子２、ノズル部材７０等の変形や振動の発生を防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the substrate P for forming the first surface S1 and second surface S2, the substrate stages PST, the optical element 2, the occurrence of deformation and vibration of a nozzle member 70.

特に本実施形態においては、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とは略平行であり、第１面Ｓ１の液体ＬＱに対する接触角αと、第２面Ｓ２の液体ＬＱに対する接触角βとの和が、略１８０°となるように、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２のそれぞれと液体ＬＱとの親和性を設定することで、界面ＬＥを略直線状にすることができる。 In this embodiment in particular, the first surface S1 and the second surface S2 are substantially parallel, the contact angle α with respect to the liquid LQ of the first surface S1, the sum of the contact angle β with respect to the liquid LQ of the second surface S2 but so that substantially 180 °, by setting each and affinity for the liquid LQ of the first surface S1 and second surface S2, it is possible to interface LE substantially linearly.

なお、第１面Ｓ１又は第２面Ｓ２の液体ＬＱとの接触角がほぼ一定の場合には、一方の面の液体ＬＱとの接触角に合わせて、他方の面の液体ＬＱとの接触角を決めればよい。 Incidentally, when the contact angle is substantially constant with the liquid LQ of the first surface S1 and the second surface S2 is in accordance with the contact angle between the liquid LQ of the one surface, the contact angle between the liquid LQ of the other surface the may be determined.

一例として、基板Ｐ表面の感光材Ｒｇとして液体ＬＱとの接触角αが７５°程度のものを用いた場合には、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａにポリ四フッ化エチレン等の撥液性材料を塗布して、その液体接触面７０Ａの液体ＬＱとの接触角を１０５°程度にすることにより、上記条件（α＋β≒１８０）を満足することができる。 As an example, if the contact angle between the liquid LQ as a photosensitive material Rg surface of the substrate P α was used of about 75 °, the liquid repellency of polytetrafluoroethylene or the like to the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 material is applied and by the contact angle between the liquid LQ of the liquid contact surface 70A at about 105 °, it is possible to satisfy the above condition (α + β ≒ 180).あるいは、基板Ｐ表面の膜ＴＣとして、液体ＬＱとの接触角αが１１０°程度のものを用いた場合には、ノズル部材７０の液体接触面７０Ａにアクリル系樹脂等を塗布して、その液体接触面７０Ａの液体ＬＱとの接触角を７０°程度にすることにより、上記条件（α＋β≒１８０）を満足することができる。 Alternatively, the film TC of the substrate P surface, when the contact angle between the liquid LQ alpha was used of about 110 ° is coated with acrylic resin or the like on the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70, the liquid by the contact angle between the liquid LQ of the contact surface 70A at about 70 °, it is possible to satisfy the above condition (α + β ≒ 180).

また、界面ＬＥを直線状にすることができれば（α＋β≒１８０°の条件を満足できれば）、第１面Ｓ１が親液性であって、第２面Ｓ２が撥液性であってもよい。 Further, (preferably satisfies α + β ≒ 180 ° condition) if it is possible to interface LE linearly, the first surface S1 is a lyophilic, the second surface S2 may be a liquid repellent.例えば上述のように、ノズル部材７０の下面７０Ａにポリ四フッ化エチレン等の撥液性材料を塗布して撥液性にした場合には、基板Ｐ表面の感光材Ｒｇや基板ステージＰＳＴの上面５１を親液性にすればよい。 For example, as described above, when the liquid repellency of the liquid-repellent material of polytetrafluoroethylene or the like on the lower surface 70A of the nozzle member 70 by coating the upper surface of the photosensitive material Rg and the substrate stage PST of the surface of the substrate P 51 may be lyophilic.

また、図８に示すように、第２面Ｓ２のうち例えばノズル部材７０の液体接触面７０Ａに傾斜面７０Ｋを設け、その傾斜面７０Ｋでの第２面Ｓ２と第１面Ｓ１との相対角度γと、第１面Ｓ１の液体ＬＱに対する接触角αと、第２面Ｓ２の液体ＬＱに対する接触角βとの和が略１８０°となるように、角度γ及び親和性（接触角α、β）を設定するようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 8, the inclined surface 70K is provided on the liquid contact surface 70A of example the nozzle member 70 of the second surface S2, the relative angle between the second surface S2 at the inclined surface 70K and the first surface S1 and gamma, and the contact angle alpha with respect to the liquid LQ of the first surface S1, such that the sum of the contact angle beta with respect to the liquid LQ of the second surface S2 is approximately 180 °, the angle gamma and affinity (contact angle alpha, beta ) may be set up.こうすることによっても、界面ＬＥを側面視において直線状にすることができる。 By doing so, it is possible to linearly interfacial LE viewed from the side.そして、このような構成とすることにより、例えばノズル部材７０の液体接触面７０Ａの液体ＬＱとの接触角βを所望値にするために液体接触面７０Ａに材料を塗布して表面処理する場合において、適切な材料を見出せない状況が生じても、第２面Ｓ２に傾斜面７０Ｋを設けて第１面Ｓ１との相対角度γを設定することで、界面ＬＥを直線状にすることができる。 By such a configuration, for example, in the case of surface treatment material to the liquid contact surface 70A is applied to the contact angle β between the liquid LQ of the liquid contact surface 70A of the nozzle member 70 to the desired value , even if the situation can not find a suitable material, by setting the relative angle γ between the first surface S1 is provided an inclined surface 70K to the second surface S2, it is possible to interface LE linearly.

あるいは、図９に示すように、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との相対角度γを調整する調整機構１００を設けてもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 9 may be provided an adjustment mechanism 100 for adjusting the first surface S1 of the relative angle γ between the second surface S2.そして、使用する液体ＬＱや、使用する基板Ｐ（感光材Ｒｇ、ＴＣ）などに応じて角度γを調整するようにしてもよい。 Then, the liquid LQ or to be used, the substrate P (photosensitive material Rg, TC) to be used may be adjusted to an angle γ in accordance with the.図９において、調整機構１００は、ノズル部材７０にその一端部を接続されたシート状部材７３と、シート状部材７３の他端部を上下方向に移動する昇降装置１０１とを備えている。 9, adjustment mechanism 100 includes a sheet-like member 73 connected to one end portion in the nozzle member 70, and a lifting device 101 to move the other end portion of the sheet-like member 73 in the vertical direction.シート状部材７３は、ノズル部材７０の下面７０Ａに連続する下面７０Ｋ'を有している。 Sheet-shaped member 73 has a lower surface 70K 'continuous to the lower surface 70A of the nozzle member 70.シート状部材７３は、例えばポリ四フッ化エチレン製シートにより構成されている。 Sheet-shaped member 73 is constituted by, for example, polytetrafluoroethylene-made sheet.シート状部材７３の一端部はノズル部材７０の下面７０Ａに接続されているため、昇降装置（調整機構）１００がシート状部材７３の他端部を上下方向に移動することで、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴの上面５１）と下面７０Ｋ'との相対角度γを調整することができる。 Since one end of the sheet-like member 73 is connected to the lower surface 70A of the nozzle member 70, the lifting device (adjusting mechanism) 100 by moving the other end portion of the sheet-like member 73 in the vertical direction, the substrate P (substrate it is possible to adjust the relative angle γ between the upper surface 51) of the stage PST and the lower surface 70K '.

上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水により構成されている。 As described above, the liquid LQ in the present embodiment is constituted by pure water.純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。 Pure water can be obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing plant or the like, that it has no adverse effects on the photoresist and the optical element (lens) and the like on the substrate P.また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。 Further, pure water has no adverse effects on the environment and contains very few impurities, the action of cleaning the surface of the optical element provided at the end face of the surface, and the projection optical system PL of the substrate P can be expected .なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。 When the purity of pure water supplied from the factory or the like is low, the exposure apparatus may be provided with an ultrapure water-producing unit.

そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。 Then, when the wavelength is using pure water refractive index of the (water) n is said to substantially 1.44, ArF excimer laser light as the light source of the exposure light EL (wavelength 193 nm) for the exposure light EL of about 193 nm, is on the substrate P 1 / n, i.e. high resolution is shortened wavelength can be obtained about 134 nm.更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。 Furthermore, approximately n times the depth of focus than in the air, namely to be enlarged to about 1.44 times, when the depth of focus approximately the same as that when used in air may be secured, the projection optical system PL numerical aperture can be further increased, and also the resolution is improved in this respect.

なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。 In the case of using the liquid immersion method as described above, the numerical aperture NA of the projection optical system is 0.9 to 1.3.このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。 Since the when the numerical aperture NA of the projection optical system becomes large, a random polarized light conventionally used as the exposure light sometimes the image formation performance is deteriorated due to the polarization effect, to use a polarized illumination desirable.その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。 In that case, it is appropriate that the linear polarized illumination, which is adjusted to the longitudinal direction of the line pattern of the line-and-space pattern of the mask (reticle), from the pattern of the mask (reticle), S-polarized light component (TE-polarized component), i.e. the line pattern may be as diffracted light of the polarization direction component along the longitudinal direction is many injection of.投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。 If between coated on the projection optical system PL and the substrate P surface resist it is filled with a liquid, between the resist coated on the projection optical system PL and the substrate P surface is filled with air (gas) as compared with the case where there, since the transmittance of the resist surface of the diffracted light that contributes S-polarized light component to improve the contrast (TE-polarized component) is high, the numerical aperture NA of the projection optical system that exceeds 1.0 it is possible to obtain high imaging performance even when.また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイボール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。 Moreover, it is further effective when combined oblique incidence illumination method, which is adjusted to the longitudinal direction of the line pattern as disclosed in JP-phase shift masks and JP 6-188169 (particularly the dipole illumination method) or the like as appropriate.特に、直線偏光照明法とダイボール照明法との組み合わせは、ライン・アンド・スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られている場合や、所定の一方向に沿ってホールパターンが密集している場合に有効である。 In particular, the combination of the linearly polarized light illumination method and the dipole illumination method, and if the periodic direction of the line-and-space pattern is limited to a predetermined direction, and densely hole patterns along a predetermined direction it is effective when you are.

また、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５〜５０ｎｍ程度のライン・アンド・スペース）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクＭから射出されるようになるので、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。 Further, for example, ArF excimer laser as the exposure light, 1/4 about using the projection optical system PL having a reduction magnification, the substrate fine line-and-space pattern (e.g. 25~50nm line-and-space of about) If such is exposed on P, depending on the structure of the mask M (for example, the pattern fineness and the thickness of chromium), the mask M acts as a polarizing plate due to the Wave guide effect, P-polarized light component lowering the contrast (TM-polarized light since the diffracted light of the S-polarized light component from the diffracted light component) (TE-polarized component) is radiated from the mask M, it is desirable to use the linear polarized illumination as described above, the mask M is illuminated with random polarized light also, it is the numerical aperture NA of the projection optical system PL obtain the high resolution performance even when large as 0.9 to 1.3.また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合、Wire Grid効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、２５ｎｍより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクＭから射出されるので、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。 Further, when an extremely fine line-and-space pattern on the mask M such that the exposure on the substrate P, greater than P-polarized light components by Wire Grid effect (TM-polarized light component). The S-polarized light component (TE-polarized component) Although some potentially, for example, an ArF excimer laser as the exposure light, such as by using the projection optical system PL having a reduction magnification of about 1/4, to expose the 25nm line-and-space pattern larger than the substrate P in this case, since the diffracted light of the S-polarized component (TE-polarized component) is radiated from the mask M than the diffracted light of the P polarized light component (TM-polarized light component), the numerical aperture NA of the projection optical system PL is 0.9 it is possible to obtain the high resolution performance even when such large for 1.3.

更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。 Further, the line pattern of the mask (reticle) aligned in the longitudinal direction linearly polarized light illumination (S polarized light illumination) as well, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-53120, of a circle centering on the optical axis the combination of a tangent (circumference) polarized illumination method that linearly polarizes in a direction oblique incidence illumination method is also effective.特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在（周期方向が異なるライン・アンド・スペースパターンが混在）する場合には、同じく特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。 In particular, when the pattern of a mask (reticle) is not only the line pattern extending in one predetermined direction, line patterns extending in a plurality of different directions in a mixed (periodic direction is different line-and-space pattern mixed) is as also disclosed in Japanese Patent Laid-open No. 6-53120, in the tangential direction of a circle centering on the optical axis by a combination of a polarization illumination method and the zonal illumination method that linearly polarized, the opening of the projection optical system it is possible to obtain high imaging performance even when the number NA is large.

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。 In the present embodiment, the optical element 2 is attached to the end portion of the projection optical system PL, the optical characteristics of the projection optical system PL by the lens can be performed, for example, aberration (spherical aberration, coma aberration, etc.) to adjust the.なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。 The optical element to be attached to the tip of the projection optical system PL, and may be an optical plate used to adjust the optical characteristics of the projection optical system PL.あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。 Alternatively the exposure light EL may be a plane parallel plate that can transmit.

なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。 Incidentally, if the pressure between the substrate P and the optical element at the tip of the projection optical system PL caused by the flow of the liquid LQ is large, instead of the replaceable its optical element, the optical element is moved by the pressure it may be firmly fixed so as not.

なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。 In the present embodiment, the liquid state is between is a configuration which is filled with the liquid LQ, for example, fitted with a cover glass comprising a plane parallel plate to the surface of the substrate P and the projection optical system PL and the substrate P surface it may be configured to satisfy the LQ.

なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ ２レーザである場合、このＦ ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ ２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。 Although the liquid LQ of this embodiment is water, a liquid other than water may be, for example, when the light source of exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser beam is not transmitted through water , as the liquid LQ that can transmit the F 2 laser light may include, for example, fluorine-based fluid such as perfluoropolyether (PFPE) or fluorine based oil.この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。 In this case, the portion in contact with the liquid LQ, lyophilic treatment by forming a thin film, for example having a molecular structure with small polarity including fluorine material.また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。 Further, as the liquid LQ, Besides, if there is transparent to the exposure light EL high as possible refractive index, stable ones (e.g. cedar the photo resist coated on the projection optical system PL and the substrate P surface oil) can also be used.この場合も表面処理は用いる液体ＬＱの極性に応じて行われる。 In this case, the surface treatment is performed depending on the polarity of the liquid LQ to be used.水以外の液体を使う場合であっても、その液体が基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）に及ぼす力が小さくなるように、その液体に対する基板（基板ステージＰＳＴ）の表面の親和性を最適化すればよい。 Even when using a liquid other than water, such that a force that the liquid is on the substrate P (substrate stage PST) is reduced, by optimizing the affinity of the surface of the substrate (substrate stage PST) for the liquid good.

なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。 Furthermore, the substrate P in each of the above embodiments, not only a semiconductor wafer for fabricating semiconductor devices but glass substrates for display devices, the original plate of a mask or reticle used in a ceramic wafer or an exposure apparatus, for a thin film magnetic head (synthetic quartz, silicon wafer) used by an exposure apparatus.

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。 As for the exposure apparatus EX, in the other scanning exposure apparatus by a step-and-scan method by synchronously moving the mask M and the substrate P to scan expose the pattern of the mask M (scanning stepper), and the mask M and the substrate P the pattern of the mask M collectively exposed, can also be applied to a projection exposure apparatus by a step-and-repeat system for moving sequentially steps the substrate P (stepper) while stationary.この場合、例えば、倍率１／８の屈折系の投影光学系を備えた投影露光装置（液浸型）とし、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 In this case, for example, a refracting system projection exposure apparatus having a projection optical system of the magnification 1/8 and (immersion), a step-and-stitch to be transferred partially overlapping at least two patterns on the substrate P It can be applied to an exposure apparatus of a type.

また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置にも適用可能である。 In the embodiment described above adopts the exposure apparatus in which the liquid is locally filled between the projection optical system PL and the substrate P, the present invention is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-124873 even a stage holding a substrate subject to exposure, such as being in an immersion exposure apparatus that moves in the liquid tank is applicable.

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX, the present invention is not limited to semiconductor device fabrication exposure apparatuses that expose a semiconductor element pattern onto a substrate P, an exposure apparatus and a liquid crystal display device for manufacturing or for display manufacturing, thin film magnetic heads, imaging devices (CCD ) or it can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing such as a reticle or mask.

基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。 When the linear motor is used for the substrate stage PST or the mask stage MST (see USP5,623,853 or USP5,528,118), using either a magnetic levitation type that uses an air floating type Lorentz force or reactance force using air bearings it may be.また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。 Further, each of the stages PST, MST may be a type that moves along a guide or may be the guideless type in which no guide is provided.

各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。 As each of the stages PST, MST driving mechanism, a magnet unit in which magnets are two-dimensional, each of the stages PST by an electromagnetic force is opposed to the armature unit in which to place the coils in a two-dimensional, MST is driven it may be used.この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。 In this case, either one stage PST of the magnet unit and the armature unit is connected MST, and may be provided and the other of the magnet unit and the armature unit stage PST, the moving surface side of the MST.

基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。 Generated by the movement of the substrate stage PST reaction force so as not transmitted to the projection optical system PL, as described in JP-A-8-166475 discloses (USP5,528,118), mechanically using a frame member it may be released to the floor (ground).

マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。 Reaction force generated by the movement of the mask stage MST, so as not transmitted to the projection optical system PL, as described in JP-A-8-330224 discloses (US S / N 08 / 416,558), using a frame member mechanically it may be released to the floor (ground) Te.

以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。 As described above, the exposure apparatus EX of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems, including each constituent element recited in the claims of the present application so that the predetermined mechanical accuracy, the optical accuracy , it is manufactured by assembling.これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。 To ensure these respective precisions, performed before and after the assembling include the adjustment for achieving the optical accuracy for various optical systems, an adjustment to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, the various electrical systems adjustment for achieving the electrical accuracy is performed.各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。 The steps of assembling the various subsystems into the exposure apparatus includes various subsystems, the mechanical interconnection, electrical circuit wiring connections, and the piping connection of the air pressure circuit.この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。 Before the process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems, there are also the processes of assembling each individual subsystem.各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。 After completion of the assembling the various subsystems into the exposure apparatus, overall adjustment is performed and various kinds of accuracy as the entire exposure apparatus are secured.なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The manufacturing of the exposure apparatus is preferably performed in a clean room in which temperature and cleanliness are controlled.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。 Microdevices such as semiconductor devices are manufactured, as shown in FIG. 10, a step 201 that performs microdevice function and performance design, a step 202 of manufacturing a mask (reticle) based on this design step, a base material for the device substrate a step 203 of producing the exposure process step 204 of exposing a pattern of a mask onto a substrate by the exposure apparatus EX of the embodiment described above, a device assembly step (dicing, bonding, including packaging step) 205, an inspection step 206, etc. It is produced through.

本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 It is a schematic diagram showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention.ノズル部材を下面側から見た図である。 It is a view of the nozzle member from the lower surface side.ノズル部材及び基板ステージ近傍を示す要部拡大図である。 Is an enlarged view showing a nozzle member and the vicinity of the substrate stage.液体が基板に及ぼす力を示す模式図である。 Liquid is a schematic view showing a force on the substrate.基板ステージを上方から見た平面図である。 It is a plan view of the substrate stage from above.液浸領域の液体の界面の様子を示す模式図である。 It is a schematic diagram showing the interface of the liquid immersion area.界面の形状に応じて液体の力が変化することを説明するための模式図である。 It is a schematic diagram for explaining the force of the liquid varies depending on the shape of the interface.ノズル部材の別の実施形態を示す図である。 It illustrates another embodiment of a nozzle member.調整機構を説明するための図である。 Is a view illustrating an adjustment mechanism.半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。 Is a flow chart showing an example of a manufacturing process of semiconductor devices.

Claims (12)

Translated from Japanese

投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、 In an exposure apparatus that exposes a substrate by radiating an exposure light beam onto the substrate through a projection optical system and a liquid,前記基板を保持する基板ステージを備え、 Comprising a substrate stage which holds the substrate,前記基板ステージは、該基板ステージに保持された前記基板の周囲に、該基板の表面とほぼ面一の平坦部を有し、 The substrate stage is around the substrate held on the substrate stage has a generally flat portion flush with the surface of the substrate,前記平坦部の表面の前記液体に対する親和性が、前記基板の表面の前記液体に対する親和性とほぼ同一であることを特徴とする露光装置。 Exposure apparatus affinity for the liquid surface of the flat portion, characterized in that it is substantially identical to the affinity for the liquid surface of the substrate.

投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、In an exposure apparatus that exposes a substrate by radiating an exposure light beam onto the substrate through a projection optical system and a liquid,前記基板を保持する基板ステージを備え、Comprising a substrate stage which holds the substrate,前記基板ステージは、該基板ステージに保持された前記基板の周囲に、該基板の表面とほぼ面一の平坦部を有し、The substrate stage is around the substrate held on the substrate stage has a generally flat portion flush with the surface of the substrate,前記平坦部の表面に対する前記液体の接触角が、前記基板の表面に対する前記液体の接触角とほぼ同一であることを特徴とする露光装置。An exposure apparatus having a contact angle of the liquid to the surface of the flat portion, characterized in that it is approximately the same as the contact angle of the liquid to the surface of the substrate.

前記基板ステージの前記平坦部は撥液性であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。 Exposure apparatus according to claim 1 or 2, wherein said flat portion of said substrate stage is liquid repellent.

前記基板ステージの上面は、前記基板を保持した状態でほぼ面一となることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。 The upper surface of the substrate stage, the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a substantially flush in a state of holding the substrate.

前記液体を供給するための供給口を有するノズル部材を備え、A nozzle member having a supply port for supplying the liquid,前記ノズル部材の下面は、前記液体に対して前記平坦部より親液性である請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。Lower surface of the nozzle member, an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4 wherein the lyophilic than the flat portion to the liquid.

前記液体を回収するための回収口を有するノズル部材を備え、A nozzle member having a recovery port for recovering the liquid,前記ノズル部材の下面は、前記液体に対して前記平坦部より親液性である請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。Lower surface of the nozzle member, an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4 wherein the lyophilic than the flat portion to the liquid.

請求項１ 〜請求項６のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。 Device manufacturing method comprising using the exposure apparatus according to any one claim of claims 1 to6.

基板ステージに基板を保持することと、And holding the substrate on the substrate stage,投影光学系と液体とを介して前記基板上に露光光を照射して前記基板を露光することとを含み、Via the projection optical system and the liquid is irradiated with exposure light on the substrate and a exposing the substrate,前記基板ステージは、該基板ステージに保持された前記基板の周囲に、該基板の表面とほぼ面一の平坦部を有し、The substrate stage is around the substrate held on the substrate stage has a generally flat portion flush with the surface of the substrate,前記平坦部の表面の前記液体に対する親和性が、前記基板の表面の前記液体に対する親和性とほぼ同一であるデバイス製造方法。The affinity to the liquid surface of the flat portion, the device manufacturing method is substantially the same as the affinity for the liquid surface of the substrate.

基板ステージに基板を保持することと、And holding the substrate on the substrate stage,投影光学系と液体とを介して前記基板上に露光光を照射して前記基板を露光することとを含み、Via the projection optical system and the liquid is irradiated with exposure light on the substrate and a exposing the substrate,前記基板ステージは、該基板ステージに保持された前記基板の周囲に、該基板の表面とほぼ面一の平坦部を有し、The substrate stage is around the substrate held on the substrate stage has a generally flat portion flush with the surface of the substrate,前記平坦部の表面に対する前記液体の接触角が、前記基板の表面に対する前記液体の接触角とほぼ同一であるデバイス製造方法。The contact angle of the liquid to the surface of the flat portion, the device manufacturing method is substantially the same as the contact angle of the liquid to the surface of the substrate.

前記基板の表面は、前記液体に対して撥液性である請求項８又は９記載のデバイス製造方法。Surface of the substrate, the device manufacturing method of claim 8 or 9, wherein a liquid repellent to the liquid.

前記基板の表面は、前記基板上に塗布された感光材の表面を含む請求項８〜１０のいずれか一項記載のデバイス製造方法。Surface of the substrate, the device manufacturing method of any one of claims 8 to 10 including the coating surface of the photosensitive material on the substrate.

前記基板の表面は、前記基板上に塗布された感光材を覆う保護膜の表面を含む請求項８〜１０のいずれか一項記載のデバイス製造方法。Surface of the substrate, the device manufacturing method of any one of claims 8 to 10 including the surface of the protective film covering the photosensitive material applied to the substrate.